MAX17681評估套件：高效隔離電源解決方案

在電子設計領域，電源模塊的性能和穩定性至關重要。今天，我們來深入了解一下MAX17681評估套件（EV kit），它為我們提供了一種高效的隔離電源解決方案，適用于多種應用場景。

文件下載：MAX17681EVKITE#.pdf

一、概述

MAX17681E評估套件是一塊經過完全組裝和測試的電路板，主要用于展示MAX17681高效、隔離降壓式（iso - buck）DC - DC轉換器的性能。該套件的輸入電壓范圍廣泛，為17V至36V，采用原邊反饋來調節輸出電壓。其輸出被編程為±15V、75mA和±7.5V、75mA，且調節精度為±10%。套件中安裝的MAX17681采用10引腳（3mm x 2mm）TDFN封裝。

二、特性亮點

1. 寬輸入電壓范圍

17V至36V的輸入電壓范圍，使得該套件能夠適應多種不同的電源環境，增加了其應用的靈活性。在實際設計中，工程師可以根據具體需求選擇合適的輸入電源，而不必擔心電壓不匹配的問題。

2. 多組輸出

提供±15V、75mA和±7.5V、75mA的連續電流輸出，滿足了不同負載對電源的需求。這對于一些需要多種電壓供電的系統來說非常實用，例如某些工業控制設備、傳感器模塊等。

3. 控制與保護功能

• EN/UVLO輸入：可用于控制電源的開啟和關閉，同時還能設置輸入欠壓鎖定（UVLO）閾值，提高了系統的可靠性。
• 200kHz開關頻率：固定的開關頻率有助于減少電磁干擾（EMI），并且在不同負載和線路條件下都能保持穩定的工作狀態。
• 高效性能：高達86.9%的峰值效率，意味著在轉換過程中能夠減少能量損耗，降低發熱，提高系統的整體效率。
• 保護機制：具備過流保護和過溫保護功能，當出現異常情況時能夠及時保護電路，避免設備損壞。
• 無需光耦：采用iso - buck拓撲結構，無需使用光耦即可實現隔離輸出，簡化了電路設計，降低了成本。

4. 輸出功率

能夠提供高達3.4W的輸出功率，足以滿足大多數中小功率設備的供電需求。

5. 成熟的PCB布局

經過驗證的PCB布局，為工程師提供了一個可靠的設計參考，減少了設計時間和成本。

三、快速啟動指南

1. 推薦設備

• 一個15V - 60V、0.5A的直流電源
• 四個具有75mA吸收能力的電阻負載
• 四個數字萬用表（DMM）

2. 測試步驟

1. 確認J1處于斷開狀態。
2. 將電源輸出設置為24V，并關閉電源。
3. 將電源的正極連接到VIN PCB焊盤，負極連接到最近的PGND PCB焊盤。
4. 在+15V PCB焊盤和GND0 PCB焊盤之間連接第一個電阻負載，在 - 15V PCB焊盤和GND0 PCB焊盤之間連接第二個75mA電阻負載。
5. 在+7V PCB焊盤和GND0 PCB焊盤之間連接第三個75mA電阻負載，在 - 7V PCB焊盤和GND0 PCB焊盤之間連接第四個75mA電阻負載。
6. 將兩個配置為電壓表模式的DMM連接到±15V PCB焊盤和最近的GND0 PCB焊盤之間，另外兩個配置為電壓表模式的DMM連接到±7V PCB焊盤和最近的GND0 PCB焊盤之間。
7. 開啟輸入電源。
8. 驗證輸出電壓相對于GND0是否為±15V和±7.5V（允許±10%的公差）。
9. 如果需要，將輸入電壓在17V至36V之間變化，負載電流在0mA至75mA之間變化，并驗證輸出電壓是否仍為±15V和±7.5V。

四、詳細描述

1. 控制與監測功能

EV套件包含EN/UVLO PCB焊盤，用于監測和編程MAX17681的EN/UVLO引腳。VPRI PCB焊盤有助于測量調節后的原邊輸出電壓（VPRI）。此外，還有一個額外的RESET PCB焊盤，用于監測原邊輸出電壓（VPRI）的健康狀況。當FB電壓下降到其設定值的92.5%以下時，RESET引腳拉低；當FB電壓上升到其設定值的95.5%以上1024個時鐘周期后，RESET引腳變為高阻抗。可編程軟啟動功能允許用戶減少輸入浪涌電流，保護電路元件。

2. iso - buck拓撲結構

iso - buck是一種基于同步降壓轉換器的拓撲結構，對于在低功率水平下產生隔離輸出非常有用，而且無需使用光耦。在MAX17681 IC數據手冊中，詳細給出了設置軟啟動時間、ENABLE/UVLO分壓、原邊輸出電壓（VPRI）選擇、調節原邊輸出電壓、原邊電感選擇、匝數比選擇、輸出電容選擇、輸出二極管選擇和外部環路補償的具體步驟。

3. 使能控制（J1）

設備上的EN/UVLO引腳既可以作為開關控制，也允許用戶編程輸入欠壓鎖定（UVLO）閾值。跳線J1用于配置EV套件的輸出開啟/關閉控制。在J1引腳2 - 3之間安裝分流器可禁用VOUT。具體的J1跳線配置如下表所示：

需要注意的是，次級輸出二極管D1、D2、D3和D4僅能在幾百毫秒內承受短路電流，不能承受連續短路電流。而且，iso - buck轉換器通常需要10%的最小負載來調節輸出電壓，在該設計中，當+24V電源正常時，U2、U3會吸收調節輸出電壓在±10%范圍內所需的最小負載電流。

五、性能報告

從給出的圖表中，我們可以看到該評估套件在不同輸入電壓和負載電流下的效率和輸出電壓變化情況。例如，在不同的輸入電壓（17V、24V、36V）下，隨著負載電流的增加，效率和輸出電壓會有相應的變化。這有助于工程師在實際應用中根據具體的負載需求和輸入電源情況來選擇合適的工作點。

六、組件供應商與信息

組件供應商包括Wurth Electronik、Murata Americas和Panasonic Corp.等。在聯系這些組件供應商時，需要表明正在使用MAX17681。關于組件信息、PCB布局圖和原理圖，可以通過以下鏈接獲取：

• MAX17681E EV BOM
• MAX17681E EV PCB Layout
• MAX17681E EV Schematic

七、訂購信息

該評估套件的型號為MAX17681EVKITE#，其中“#”表示符合RoHS標準。

綜上所述，MAX17681評估套件為電子工程師提供了一個方便、高效的隔離電源解決方案。其豐富的特性和詳細的文檔資料，使得工程師能夠快速上手進行測試和設計。大家在實際應用中，是否也遇到過類似的電源模塊選擇和設計問題呢？歡迎在評論區分享你的經驗和見解。