RT7298BHGQW評估板:高效同步降壓轉換器的實用之選
在電子設計領域,電源管理是一個至關重要的環節。今天,我們就來深入了解一下RICHTEK推出的RT7298BHGQW評估板,看看它在電源轉換方面能為我們帶來哪些優勢。
文件下載:EVB_RT7298BHGQW.pdf
一、產品概述
RT7298BH是一款采用電流模式控制的同步降壓轉換器,能夠在4.5V至18V的寬輸入電壓范圍內提供高達6A的輸出電流。這款評估板(EVB)旨在幫助工程師更好地了解和使用RT7298BH,同時也方便根據個人需求對評估板和電路進行操作和修改。
二、產品特性
1. 高效性能
RT7298BH采用了低 (R_{DS(ON)}) 功率MOSFET開關(26mΩ/19mΩ),能夠有效降低導通損耗,提高轉換效率。其輸入電壓范圍為4.5V至18V,可適應多種電源環境。
2. 靈活控制
- 可調開關頻率:開關頻率可在200kHz至1.6MHz之間進行調節,能夠根據不同的應用需求優化性能。
- 同步外部時鐘:支持與外部時鐘同步,同步范圍同樣為200kHz至1.6MHz,方便與其他系統進行協同工作。
3. 精準電壓參考
具備0.6V ± 1.25%的精準電壓參考,能夠為系統提供穩定的電壓輸出。
4. 多種保護功能
- 輸出欠壓保護:當輸出電壓低于設定值時,能夠及時采取保護措施,避免設備損壞。
- 輸出過壓保護:防止輸出電壓過高,保障系統安全。
- 過溫保護:在芯片溫度過高時自動降低功率或關閉,防止過熱損壞。
- 逐周期電流限制:提供短路保護,避免輸出短路時對芯片造成損壞。
5. 其他特性
- 軟啟動功能:可調節軟啟動時間,消除啟動時的輸入電流浪涌。
- 電源良好指示:通過PG引腳指示輸出電壓是否正常。
- 輸入欠壓鎖定:當輸入電壓低于設定值時,芯片自動停止工作,防止異常情況發生。
三、關鍵性能總結
| 關鍵特性 | 評估板編號:PCB006_V1 |
|---|---|
| 默認輸入電壓 | 12V |
| 最大輸出電流 | 6A |
| 默認輸出電壓 | 1.0V |
| 默認標記及封裝類型 | RT7298BHGQW,WQFN - 14AL 3.5x3.5 |
| 工作頻率 | 所有負載下穩定在500kHz |
| 其他關鍵特性 | 4.5V至18V輸入電壓范圍、可編程軟啟動、可調開關頻率、同步外部時鐘、電源良好指示 |
| 保護功能 | 輸出欠壓保護(打嗝模式)、輸出過壓保護、逐周期電流限制、熱關斷 |
四、測試設置與操作
1. 測試點說明
| 評估板提供了多個測試點,方便工程師進行測試和調試。以下是部分測試點的說明: | 測試點/引腳名稱 | 信號 | 注釋(測試點預期波形或電壓電平) |
|---|---|---|---|
| VIN, VIN_EXT | 輸入電壓 | 輸入電壓范圍 = 4.5V至18V | |
| VOUT | 輸出電壓 | 默認輸出電壓 = 1.0V,輸出電壓范圍 = 0.6V至8V | |
| LX | 開關節點測試點 | LX波形 | |
| EN | 使能測試點 | 使能信號。浮空EN引腳或連接到高電平可使能設備;連接到GND可禁用設備。 | |
| SYNC | 外部頻率同步輸入 | 連接外部時鐘可改變開關頻率。 | |
| BS | 自舉電源測試點 | 高端N - MOSFET開關的浮動電源電壓 | |
| GND | 接地 | 接地 | |
| SS | 軟啟動控制測試點 | 軟啟動波形 | |
| VCC_EXT | PG外部電壓 | PG上拉電壓的外部電壓端子。 | |
| PG | 電源良好輸出測試點 | 通過RPG1連接到VCC_EXT,電源良好指示 | |
| JP2 | VIN & PVIN控制 | 安裝跳線可組合或分離VIN和PVIN。 | |
| JP1 | PG控制 | PG上拉電壓的VIN電壓端子。 | |
| J9 | 芯片使能控制 | 安裝跳線或直接驅動EN以啟用或禁用操作 |
2. 上電與測量步驟
- 將輸入電源(4.5V < (V_{IN}) < 18V)和輸入地分別連接到VIN和GND測試引腳。
- 將負載的正負極分別連接到VOUT和GND測試引腳。
- 通過3引腳頭“EN”進行使能控制。使用跳線選擇“H”選項將EN測試引腳連接到輸入電源VIN以啟用設備;選擇“L”選項將EN測試引腳連接到地GND以禁用設備。
- 可使用3引腳頭JP2上的跳線將PVIN和VIN引腳連接在一起(“Combine”),也可根據需要將這兩個輸入軌分開(“Separate”)。
- 2引腳頭JP1 “VIN - PG”用于PGOOD引腳供電,使用跳線連接該引腳頭時,PG信號可由VIN引腳電壓提供。
- 驗證VOUT和GND之間的輸出電壓(約1.0V)。
- 將最大6A的外部負載連接到VOUT和GND端子,并驗證輸出電壓和電流。
3. 輸出電壓設置
通過VOUT和GND之間的電阻分壓器(R1,R2)設置輸出電壓,中點連接到FB。輸出電壓由以下公式確定: [V_{OUT }=0.6 timesleft(1+frac{R 1}{R 2}right)]
需要注意的是,安裝的VOUT電容器(C5,C6)為22μF、16V X5R陶瓷類型,使用時不要超過其工作電壓范圍,并考慮其電壓系數(電容與偏置電壓的關系),確保電容足以維持穩定性并為應用提供足夠的瞬態響應。
五、原理圖、物料清單與電路板布局
1. 原理圖
評估板的原理圖展示了各個元件的連接方式和電路結構,為工程師提供了詳細的電路信息。其中部分元件參數如下:
- C4: 10μF/50V/X5R, 1206, TDK C3216X5R1H106K
- C2, C5, C6: 22μF/16V/X5R, 1210, Murata GRM32ER61C226K
- L1: 1.4μH TAIYO YUDEN NR8040T1R4N, DCR = 7mΩ
2. 物料清單
| 參考編號 | 數量 | 零件編號 | 描述 | 封裝 | 制造商 |
|---|---|---|---|---|---|
| U1 | 1 | RT7298BHGQW | DC - DC轉換器 | WQFN - 14AL 3.5x3.5 | RICHTEK |
| C4 | 1 | C3216X5R1H106K160AB | 10μF/±10%/50V/X5R陶瓷電容器 | 1206 | TDK |
| C2, C5, C6 | 3 | GRM32ER61C226KE20# | 22μF/±10%/16V/X5R陶瓷電容器 | 1210 | Murata |
| CSS | 1 | GRM32MR71H103KA01# | 10nF/±10%/50V/X7R陶瓷電容器 | 0603 | Murata |
| C COMP1 | 1 | GRM31CR71A822KA01 | 8.2nF/±10%/50V/X7R陶瓷電容器 | 0603 | Murata |
| C COMP2 | 1 | 0603B181K500CT | 180pF/±10%/50V/X7R陶瓷電容器 | 0603 | WALSIN |
| C3, C7, CBOOT | 3 | C1608X7R1H104K080AA | 0.1μF/±10%/50V/X7R陶瓷電容器 | 0603 | TDK |
| L1 | 1 | NR8040T1R4N | DCR = 7mΩ, 1.4μH/9.0A/±30%電感 | 8mmx8mmx4mm | TAIYO YUDEN |
| R1 | 1 | 16kΩ/±1%, 電阻 | 0603 | ||
| R2 | 1 | 24kΩ/±1%, 電阻 | 0603 | ||
| R COMP | 1 | 0.68kΩ/±1% | 0603 | ||
| RT, REN1, RPG1 | 3 | 100kΩ/±1% | 0603 | ||
| JP1 | 1 | 2引腳頭 | |||
| JP2, J9 | 2 | 3引腳頭 | |||
| GP | 11 | VIN_EXT, BS, SS, TRACK, VCC_EXT, VIN, GND EN, LX, SYNC, PG | 金手指 | ||
| J3, J4 | 2 | VOUT, GND | 測試引腳 |
3. 電路板布局
評估板提供了頂層和底層的電路板布局圖,方便工程師了解元件的放置位置和布線情況。合理的電路板布局對于提高電路性能和穩定性至關重要。
六、總結
RT7298BHGQW評估板為工程師提供了一個便捷的平臺,用于評估和使用RT7298BH同步降壓轉換器。其豐富的特性和保護功能,以及靈活的控制方式,使其適用于多種電源管理應用。通過詳細的測試設置和操作說明,工程師可以快速上手并進行調試。如果你正在尋找一款高效、可靠的同步降壓轉換器解決方案,不妨考慮一下RT7298BHGQW評估板。
你在實際使用過程中是否遇到過類似的電源管理問題?對于這款評估板,你還有哪些疑問或建議呢?歡迎在評論區留言分享。
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