深入解析ADP1607評估板：性能、應用與設計要點

在電子設計領域，DC - DC轉換器是電源管理的關鍵組件。今天，我們將深入探討ANALOG DEVICES的ADP1607評估板，它為評估ADP1607 2 MHz同步升壓DC - DC轉換器提供了一個全面的平臺。

文件下載：ADP1606-1.8-EVALZ.pdf

一、ADP1607評估板概述

特性亮點

ADP1607評估板具有諸多出色特性。其輸入電壓范圍為0.8 V至(V_{out})，低至0.9 V的輸入啟動電壓，非常適合低電壓啟動的應用場景。它有固定2 MHz PWM和輕載PFM模式選項，其中ADP1607 - EVALZ支持自動PFM/PWM轉換模式，而ADP1607 - 001 - EVALZ則僅支持PWM模式。輸出電壓固定為3.3 V，并且通過跳線可進行使能/關斷控制，同時R1和R2電阻的選擇使得輸出電壓穩定在3.3 V。

器件簡介

ADP1607是一款高效、同步、固定頻率的升壓DC - DC開關轉換器，輸出電壓可在1.8 V至3.3 V之間調節，適用于便攜式應用。2 MHz的工作頻率允許使用小尺寸、低外形的外部組件，同步整流、內部補償、內部固定電流限制和電流模式架構確保了出色的瞬態響應和最少的外部元件數量。此外，還具備固定PWM和輕載PFM模式選項、真正的輸出隔離、熱關斷（TSD）和邏輯控制使能等關鍵特性。

二、評估板硬件與連接

輸入/輸出連接器

• EN測試總線：用于通過EN引腳啟用/禁用轉換器。可以使用跳線連接EN測試總線的頂部兩個引腳，將EN連接到VIN以啟用轉換器；連接底部兩個引腳，將EN連接到GND以禁用轉換器；也可以將VIN和GND之間的電壓連接到EN測試總線的中心引腳，實現對EN引腳電壓的獨立控制。
• VIN測試總線：將正輸入電源電壓連接到VIN引腳。連接電源時，應盡量縮短電線長度，以減少EMI傳輸。
• SW測試點：用于監測開關節點（SW引腳）的行為和開關頻率。通過連接BNC電纜到該測試點，可以測量ADP1607的開關頻率。
• VOUT測試總線：輸出電壓由電阻分壓器網絡R1和R2設置。可以從VOUT測試總線到GND測試總線連接負載。
• GND測試總線：是通過GND引腳以及旁路電容為器件提供電源接地連接的地方，應將外部設備的接地連接到該總線。

三、評估設置與性能測試

評估設置步驟

1. 將輸入電源地連接到GND。
2. 將正輸入電源連接到VIN。
3. 在VOUT和GND之間連接所需的負載，ADP1607的最大連續輸出電流取決于輸入和輸出電壓條件。
4. 向VIN測試總線施加0.9 V至(V_{out})之間的電壓。
5. 將EN測試總線上的跳線移動到啟用位置。

性能評估項目

• 線性調節：通過在改變輸入電壓（VIN）的同時監測輸出電壓（VOUT）來觀察和測量線性調節。
• 負載調節：通過在VOUT和GND之間掃描施加的負載，同時監測輸出電壓（VOUT）來觀察和測量負載調節。為了最小化電壓降，應使用短的低電阻電線，特別是對于重載情況。
• 效率：效率(eta)通過比較輸入功率和輸出功率來測量，公式為(eta=frac{V{OUT } × I{OUT }}{V{I N} × I{I N}})。
• 線路瞬態：通過在輸入（VIN）上產生高速電壓瞬變，并觀察評估板在輸出（VOUT）處的行為來評估線路瞬態性能。
• 負載瞬態：通過在輸出（VOUT）上產生快速電流瞬變，并觀察評估板在輸出（VOUT）處的行為來評估負載瞬態性能。
• 振蕩器頻率：可以通過將示波器連接到SW引腳來測量振蕩器頻率。
• 電感電流：通過將電感的一側從其焊盤上移除，并串聯連接一個電流環，然后將示波器電流探頭放在環上以查看電流波形，從而測量電感電流。

四、評估板原理圖與布局

原理圖

ADP1607評估板的原理圖清晰展示了各個組件的連接關系，包括輸入電容、電感、反饋電阻等，為理解電路工作原理提供了重要依據。

布局指南

為了實現高效率、良好的調節和穩定性，設計印刷電路板布局時需要遵循以下準則：

• 將低ESR輸入電容C1靠近VIN和GND放置，以最小化板寄生電感注入到器件中的噪聲。
• 盡量縮短從C1通過L1電感到SW的高電流路徑。
• 將反饋電阻R1和R2盡可能靠近FB放置，以防止噪聲拾取，并將反饋網絡的接地直接連接到與GND引腳進行開爾文連接的AGND平面。
• 避免在連接到SW的任何節點或電感附近路由反饋電阻的高阻抗走線，以防止輻射噪聲注入。
• 將低ESR輸出電容C3靠近VOUT和GND放置，以最小化板寄生電感注入到器件中的噪聲。
• 將引腳7（EPAD）和GND連接到一個大的銅平面，以實現適當的散熱。

五、訂購信息與物料清單

文檔提供了ADP1607 - EVALZ（自動PFM/PWM切換模式，VOUT = 3.3 V）和ADP1607 - 001 - EVALZ（僅PWM模式，VOUT = 3.3 V）的物料清單，包括各個組件的數量、參考設計器、描述、制造商和零件編號等信息。同時指出，所有電阻和電容都可以進行等效替換。

六、注意事項

ESD防護

ADP1607是靜電放電（ESD）敏感器件，盡管產品具有專利或專有保護電路，但高能量ESD仍可能對器件造成損壞。因此，必須采取適當的ESD預防措施，以避免性能下降或功能喪失。

法律條款

使用評估板意味著同意相關的法律條款和條件。評估板僅用于評估目的，不得用于其他用途，也不得出租、租賃、展示、銷售、轉讓、分配、再許可或分發評估板，不得允許第三方訪問評估板。同時，還涉及到保密、出口、責任限制等方面的規定。

通過對ADP1607評估板的深入了解，電子工程師可以更好地評估該轉換器的性能，并將其應用到實際設計中。在實際使用過程中，你是否遇到過類似評估板的應用難題？又是如何解決的呢？歡迎在評論區分享你的經驗。