ISL8120EVAL3Z評估板：功能、配置與測試全解析

在電子設計領域，一款優秀的評估板能為工程師們快速驗證和開發電路提供極大的便利。ISL8120EVAL3Z評估板就是這樣一款值得關注的產品，下面就為大家詳細介紹它的相關內容。

文件下載：ISL8120EVAL3Z.pdf

1. 產品概述

ISL8120集成了兩個電壓模式同步降壓PWM控制器，既可以用于雙獨立輸出，也能作為2相單輸出調節器。ISL8120EVAL3Z評估板主要用于雙獨立輸出和DDR應用的性能演示，而ISL8120EVAL4Z則用于2/n相單輸出應用的性能演示。

預設規格

在輸入電壓為12V、頻率為500kHz的條件下，輸出電壓VOUT1和VOUT2均為1.2V，且電流可達25A。

推薦設備

為了更好地使用該評估板，需要準備以下設備：

• 0V至22V的電源，電流源能力至少為20A，可以是電池或筆記本AC適配器。
• 兩個能夠吸收高達30A電流的電子負載。
• 數字萬用表（DMMs）。
• 100MHz四通道示波器。

2. 電路描述

輸入部分

J1和J2是輸入電源端子，使用兩個輸入電解電容來處理輸入電流紋波。

功率器件

每個通道使用兩個瑞薩“speed”系列LFPAK MOSFET（上下各兩個）。對于低電流應用，Q1和Q2是使用集成雙MOSFET的SO8封裝的占位選項。

電感

每個通道使用320nH的PULSE表面貼裝電感。在500kHz的設置下，12V輸入時電感電流的峰 - 峰紋波為7.5A。

輸出電容

每個通道使用兩個三洋POSCAP 2R5TPF470M7L（7mΩ）作為輸出E - 電容。此外，還有通孔電解電容占位C123 - C126供用戶評估不同的輸出電容。

輸出連接

J7、J8、J9和J10是用于負載連接的輸出接線片。

遠程感測

TP19、TP26、TP28和TP31是遠程感測柱，可用于監測和評估系統電壓調節。如果要使用這些測試柱進行遠程感測，需要將R109、R120、R155和R161的值改為更高，如10Ω，同時相關的電壓感測分壓器也需要增加到更高的電阻，如1k。

瞬態負載

Q26、Q27、R126、R156、R122、R131、R151和R153是為調節器添加板載瞬態負載的電路占位選項。可以使用信號發生器在TP22（TP30）施加時鐘信號來生成階躍上升和階躍下降的瞬態負載，但要確保時鐘的占空比足夠小，以避免燒壞負載電阻R126和R156。

通道禁用

JP11或JP12是用于獨立禁用通道的跳線。

同步信號

TP27可用于注入時鐘信號，使控制器與之同步。

感測配置

JP7和JP8是用于rDS(ON)感測配置的跳線，也可用于監測DCR感測電容電壓。

緩沖器

R94、C74、R163和C108是緩沖器的可選占位，用于過濾相位節點的振鈴。

濾波

R121和C86是VIN引腳的小附加濾波器，R145用于隔離由驅動引起的PVCC處的噪聲。在3.3V應用中，建議將R121和R145短接至0，以防止在低輸入電壓下VCC低于POR。同時，建議從LGATE到GND添加一個2k電阻，以在LGATE關閉狀態下使低柵極放電。

3. 快速啟動步驟

1. 在施加任何電源之前，確保電路正確連接到電源和負載。
2. 將輸入電源調整為12V，然后打開輸入電源。
3. 驗證兩個輸出電壓是否正確。如果PGOOD設置為高，LED3將為綠色；如果PGOOD設置為低，LED3將為紅色。TP24是監測PGOOD的測試柱。

4. 輸出電壓調整

ISL8120EVAL3Z套件的輸出預設為1.2V/25A，Vout1可以通過改變R119和R116的值在0.6V至3V之間調整，Vout2同理。如果所需的輸出電壓高于3V，由于電流感測差分放大器的共模電壓限制，電流感測必須配置為rDS(ON)感測。默認設置為DCR感測，以下是將通道2更改為rDS(ON)感測的步驟：

1. 移除R102和R96，使其開路。
2. 將R107和R95更改為0Ω。
3. 短接跳線JP7。

5. 輸入電壓UVLO及其遲滯編程

通過對連接到輸入軌的EN/FF引腳處的分壓器進行編程，可以對輸入UVLO及其遲滯進行編程。ISL8120EVAL3Z默認的R129(R136)為13.7k，R135(R141)為4.42k，當輸入電壓降至3.38V以下時，IC將被禁用，直到VIN恢復到4.42V以上才會重新啟動。對于12V應用，建議將R129(R136)設置為33k，R135(R141)設置為5.1k，此時當輸入電壓降至6V以下時，IC將被禁用，直到VIN恢復到7V以上才會重新啟動。具體編程可參考ISL8120數據手冊。

6. DDR應用

ISL8120可以用作DDR控制器。在DDR應用中，通道1用于VDDQ，VDDQ輸出饋送到通道2的REFIN引腳，因此通道2可以在啟動時跟蹤VDDQ并作為VTT供電。需要注意EN/FF引腳的配置以確保啟動時序，VDDQ通道（通道1）的啟動應比VTT（通道2）延遲，可通過在EN/FF1處添加比EN/FF2更多的濾波來實現。

7. 測試數據

效率

從測試數據的圖表可以看出，通道1和通道2在不同輸出電流下的效率情況。隨著輸出電流的增加，效率會有一定的變化趨勢，大家可以思考如何根據這些效率數據來優化電路設計，以提高整體效率。

線性調節

線性調節測試展示了在不同輸入電壓下，輸出電壓的變化情況。這對于評估評估板在不同電源條件下的穩定性非常重要，工程師們可以根據這些數據來確定評估板的適用范圍。

啟動和負載瞬態

啟動和負載瞬態測試數據展示了評估板在啟動過程和負載變化時的性能。這些數據可以幫助工程師了解評估板的動態響應能力，在實際應用中，如何確保評估板在各種工況下都能穩定工作是一個值得深入研究的問題。

輸出紋波

輸出紋波測試展示了在25A負載下每個通道的輸出紋波情況。低紋波對于一些對電源質量要求較高的應用非常關鍵，如何進一步降低輸出紋波是工程師們需要考慮的問題。

DDR應用波形

DDR應用波形展示了VDDQ和VTT的啟動跟蹤以及相位和輸出的情況。這對于DDR應用的設計非常重要，工程師們可以根據這些波形來優化DDR電路的設計。

ISL8120EVAL3Z評估板為電子工程師提供了一個全面的平臺，用于驗證和開發雙獨立輸出和DDR應用。通過對其電路、配置和測試數據的了解，工程師們可以更好地利用該評估板來實現自己的設計目標。大家在使用過程中遇到任何問題，歡迎在評論區交流討論。