ADP5034 TSSOP評估板：開啟電源管理評估新體驗

在電子設計領域，電源管理單元（PMU）的性能評估至關重要。今天，我們就來深入探討一下Analog Devices的ADP5034 TSSOP評估板，看看它如何助力工程師們進行高效的電源管理評估。

文件下載：ADP5034RE-EVALZ.pdf

評估板概述

ADP5034 TSSOP評估板（ADP5034RE - EVALZ）是一款功能全面的評估工具，專為評估ADP5034 TSSOP微電源管理單元而設計。ADP5034有24引腳LFCSP封裝和28引腳TSSOP封裝兩種形式，本評估板針對TSSOP封裝。它具備兩個降壓調節器和兩個LDO調節器，可實現對ADP5034的各項性能評估。評估板還提供可調節電壓選項，支持從任一降壓調節器為低壓差（LDO）調節器供電的級聯選項，并且每個通道都有專用的使能選項。

評估板使用步驟

上電準備

評估板在出廠時已完成組裝和測試。在給評估板上電之前，需要完成以下操作：

• 通道使能：每個通道都有自己的使能引腳（EN1、EN2、EN3和EN4），必須通過相應的跳線將其拉高才能使該通道啟用。
• 模式設置：跳線JMODE用于連接器件的MODE引腳到地或VIN1。若要使Buck 1和Buck 2進入強制PWM操作，將JMODE的中心觸點連接到頂部引腳頭，將MODE引腳拉高到VIN1；若要讓Buck 1和Buck 2在自動PWM/PSM操作下運行，將JMODE的中心觸點連接到底部引腳頭，將MODE引腳拉低到PGND。
• 輸入電源連接：如果輸入電源包含電流表，可使用該表監測輸入電流。將VIN1直接連接到AVIN和VIN2，在JVIN3上連接一個插頭將LDO1的電源連接到VIN1，在JVIN4上連接一個插頭將LDO2的電源連接到VIN1。將電源的正極端連接到評估板的VIN1，負極端連接到PGND。若電源不包含電流表，則需將電流表與輸入電源電壓串聯連接。

負載連接

可連接電子負載或電阻來設置負載電流。如果負載包含電流表，或者不需要測量電流，可將負載直接連接到評估板，將正負載連接到其中一個通道，負負載連接到PGND。若使用電流表，則將其與負載串聯連接。

電壓測量

使用電壓表測量輸入和輸出電壓，務必將電壓表連接到評估板的相應端子，而不是負載或電源本身，以避免因導線和連接點的電壓降導致測量電壓不準確。

開啟評估板

連接好電源和負載后，即可為評估板供電。需確保以下條件：

• 降壓調節器的電源電壓（VIN1、VIN2）在2.3 V至5.5 V之間。
• LDO調節器的電源電壓（VIN3、VIN4）在LDO輸出電壓 + 0.5 V（或1.7 V，取較大值）至5.5 V之間，且VIN3和VIN4上的電壓必須等于或小于VIN1和VIN2上的電壓。
• 啟用所需的通道并監測輸出電壓。
• 如果負載未啟用，啟用負載并檢查其是否汲取適當的電流，以及輸出電壓是否保持穩壓。

設置輸出電壓

• 降壓調節器：降壓輸出電壓通過外部電阻分壓器設置。輸出電壓也可在工廠編程為數據表中指定的默認值，此時R1和R2不需要，FB1可以不連接。
• LDO調節器：每個LDO輸出電壓同樣通過外部電阻分壓器設置。輸出電壓也可在工廠編程為默認值，此時FB3必須通過在RTOP上放置一個0 Ω電阻連接到VOUT3上的電容器頂部，并讓RBOT不焊接元件。

評估板性能測量

降壓調節器性能測量

• 輸出電壓紋波：將示波器探頭跨接在輸出電容器（COUT1）上，探頭接地端連接電容器負極端，探頭尖端連接正極端。將示波器設置為交流，10 mV/格，2 μs/格時基，帶寬設置為20 MHz，以防止噪聲干擾測量。
• 開關波形：將示波器探頭尖端放在電感器末端，探頭接地端接GND。將示波器設置為直流，2 V/格，200 ns/格時基。MODE引腳設置為高時，降壓調節器在強制PWM模式下運行；MODE引腳設置為低且負載高于預定義閾值時，降壓調節器在PWM模式下運行；負載電流低于預定義閾值時，調節器在PSM模式下運行，可提高輕載效率。
• 負載調節：通過增加輸出負載并檢查輸出電壓的變化來測試負載調節。測量過程中輸入電壓必須保持恒定。
• 線路調節：通過增加輸入電壓并檢查輸出電壓的變化來測試線路調節。
• 效率測量：通過比較輸入功率和輸出功率來測量效率，公式為(eta=frac{V{OUT } × I{OUT }}{V{IN } × I{IN }})。測量輸入和輸出電壓時應盡可能靠近輸入和輸出電容器，以減少IR降的影響。
• 電感器電流測量：通過將電感器的一端從其焊盤上移除，并串聯連接一個電流環，然后將電流探頭連接到該導線上來測量電感器電流。

LDO調節器性能測量

• 線路調節：在調節輸入電壓的同時監測調節器的輸出。為確保器件不在降壓模式下，VIN必須在VOUT標稱值 + 0.5 V（或2.3 V，取較大值）和VIN最大值之間變化。
• 負載調節：在改變負載的同時監測調節器的輸出。測量過程中輸入電壓必須保持恒定，負載電流可在0 mA至300 mA之間變化。
• 降壓電壓測量：降壓電壓定義為輸入電壓設置為標稱輸出電壓時的輸入 - 輸出電壓差。測量時，先將VIN初始設置為VOUT標稱值 + 0.5 V，設置輸出負載為100 μA，然后將輸入電壓強制設置為VOUT標稱值，測量相應的輸出電壓，降壓電壓為VOUT標稱值 - VOUT降壓值。

級聯LDO調節器

對于某些應用，如模擬電路電源，由于LDO調節器具有更好的噪聲性能，因此更受青睞。當降壓調節器的輸出未被使用時，LDO調節器的輸入電源可以取自這些輸出。通過跳線將降壓調節器的輸出連接到LDO調節器的輸入，可確保LDO調節器在規格范圍內運行。

輸出電壓測量

將評估板連接到電壓源和電壓表，可進行基本的輸出電壓精度測量。測量不同通道的輸出電壓時，需確保相應的通道已啟用，并將電壓表連接到相應的輸出。

接地電流測量

接地電流測量可確定調節器內部電路在執行調節功能時消耗的電流量。調節器應盡可能消耗較少的電流以提高效率。通常，調節器在提供最大負載水平（300 mA）時使用最大電流，設備禁用時，接地電流降至小于1 μA。

總結

ADP5034 TSSOP評估板為工程師們提供了一個全面、便捷的平臺，用于評估ADP5034微電源管理單元的各項性能。通過詳細的操作步驟和性能測量方法，工程師們可以深入了解ADP5034的特性，為實際應用中的電源管理設計提供有力支持。在使用評估板時，務必注意遵守相關的ESD預防措施和法律條款，以確保評估過程的順利進行和設備的安全使用。你在使用類似評估板的過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區分享。