RT7299BHGQW評估板:高效同步降壓轉換器的實用之選
一、引言
在電子設計領域,電源管理芯片的性能直接影響著整個系統的穩定性和效率。今天要給大家介紹的是RICHTEK公司的RT7299BHGQW評估板,這是一款針對8A、18V同步降壓轉換器設計的評估板,能幫助工程師快速驗證和應用該芯片。
文件下載:EVB_RT7299BHGQW.pdf
二、產品概述
(一)芯片特性
RT7299BHGQW是一款高效的單片同步降壓DC/DC轉換器,輸入電壓范圍為4.5V至18V,能夠提供高達8A的輸出電流。其電流模式架構搭配外部補償功能,可在廣泛的負載和輸出電容范圍內優化瞬態響應。同時,逐周期電流限制功能可防止輸出短路,軟啟動功能則能消除啟動時的輸入電流浪涌。此外,它還具備輸出欠壓保護、輸出過壓保護和過溫保護等故障保護功能,低電流關斷模式可實現輸出斷開,便于電池供電系統進行電源管理。
(二)產品特性亮點
- 低導通電阻功率MOSFET開關:具有26mΩ/19mΩ的低RDS(ON),能有效降低功率損耗,提高轉換效率。
- 寬輸入電壓范圍:4.5V至18V的輸入電壓范圍,適用于多種電源場景。
- 可調開關頻率:開關頻率可在200kHz至1.6MHz之間調節,能根據不同應用需求靈活選擇。
- 電流模式控制:精準的電流模式控制,確保輸出電壓的穩定性。
- 外部時鐘同步:可與200kHz至1.6MHz的外部時鐘同步,方便與其他電路協同工作。
- 精確的電壓基準:0.6V±1%的精確電壓基準,保證輸出電壓的準確性。
- 單調啟動至預偏置輸出:在預偏置輸出情況下能實現單調啟動,增強系統的可靠性。
- 可調軟啟動:可根據需要調整軟啟動時間,減少啟動沖擊。
- 電源良好指示:通過PGOOD引腳指示輸出電壓是否正常。
- 輸入欠壓鎖定:防止在輸入電壓過低時芯片工作,保護芯片和系統。
- 可選打嗝模式和鎖存關斷模式欠壓保護:提供不同的欠壓保護方式,滿足多樣化的設計需求。
- 過溫和過壓保護:確保芯片在異常情況下的安全性。
(三)關鍵性能總結
| 關鍵特性 | 評估板編號:PCB069_V1 |
|---|---|
| 默認輸入電壓 | 12V |
| 最大輸出電流 | 8A |
| 默認輸出電壓 | 3.3V |
| 默認標記及封裝類型 | RT7299BHGQW,WQFN - 14AL 3.5x3.5 |
| 工作頻率 | 穩定在200kHz至1.6MHz |
三、測試設置
(一)測試點說明
| 評估板提供了多個測試點,每個測試點都有其特定的功能和用途: | 測試點/引腳名稱 | 信號 | 注釋(測試點預期波形或電壓電平) |
|---|---|---|---|
| RT/SYNC | 振蕩器電阻和外部頻率同步輸入 | 連接電阻到GND可設置開關頻率,連接外部時鐘可改變開關頻率。 | |
| GND | 系統接地 | 為控制電路和低端功率MOSFET提供接地回路,暴露焊盤需焊接到大型PCB并連接到GND以實現最小功耗。 | |
| PVIN | 電源輸入 | 為器件的功率開關供電。 | |
| VIN | 電源電壓輸入 | 為器件的控制電路和內部參考供電。 | |
| FB | 反饋電壓輸入 | 通過外部電阻分壓器設置所需的輸出電壓,反饋參考電壓通常為0.6V。 | |
| COMP | 補償節點 | 電流比較器閾值隨該控制電壓增加,連接外部補償元件以穩定控制環路。 | |
| SS/TR | 軟啟動和跟蹤控制輸入 | 連接電容到GND設置軟啟動周期,當該引腳的外部電壓覆蓋內部參考時,軟啟動周期可用于跟蹤和排序。 | |
| EN | 使能控制輸入 | 浮空或連接到邏輯高電平可使能器件,連接到GND可禁用器件。 | |
| LX | 開關節點測試點 | 為輸出供電的開關節點,連接輸出LC濾波器到輸出負載。 | |
| BOOT | 高端柵極驅動器自舉電源 | 連接100nF或更大電容從LX到BOOT為高端開關供電。 | |
| PGOOD | 電源良好指示輸出 | 開漏邏輯輸出,在OVP、OTP、壓降、EN關斷或慢啟動期間,輸出電壓低于或高于指定閾值時拉低到地。 |
(二)上電與測量步驟
- 給VIN和GND端子施加12V標稱輸入電源(4.5V < VIN < 18V)。
- 將J9處的跳線設置為連接端子1和2,通過電阻REN1將EN連接到VIN以啟用操作。
- 驗證VOUT和GND之間的輸出電壓(約3.3V)。
- 連接最大8A的外部負載到VOUT和GND端子,并驗證輸出電壓和電流。
(三)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: [VOUT =V_{F B} timesleft(1+frac{R 1}{R 2}right)]
四、電路設計
(一)原理圖
評估板的原理圖展示了各個元件的連接方式,包括芯片U1(RT7299BHGQW)以及周邊的電容、電阻等元件,它們協同工作實現降壓轉換功能。
(二)物料清單
| 參考編號 | 數量 | 零件編號 | 描述 | 封裝 | 制造商 |
|---|---|---|---|---|---|
| U1 | 1 | RT7299BHGQW | DC/DC轉換器 | WQFN - 14AL 3.5x3.5 | RICHTEK |
| R1 | 1 | 0603 110K 1% | 110kΩ | 0603 | WALSIN |
| R2 | 1 | 0603 24K0 1% | 24kΩ | 0603 | WALSIN |
| R_COMP1 | 1 | 0603 2K40 1% | 2.4kΩ | 0603 | WALSIN |
| R_T, R_PG1, R_EN1 | 3 | 0603 100K 1% | 100kΩ | 0603 | WALSIN |
| C1, C2 | 2 | UMK325BJ106MM - T | 10μF/50V/X7R | 1206 | TAIYO YUDEN |
| C5, C6 | 2 | C3225X5R1E226MT | 22μF/25V/X7R | 1210 | TDK |
| C_COMP1 | 1 | 0603B822K500CT | 8.2nF/50V/X7R | 0603 | WALSIN |
| C_COMP2 | 1 | 0603B181K500 | 180pF/50V/X7R | 0603 | WALSIN |
| C4 | 1 | GRM31CR71H475KA12L | 4.7μF/50V/X7R | 1206 | muRata |
| C_SS | 1 | 0603B103K500 | 10nF/50V/X7R | 0603 | WALSIN |
| C3, C7, C_BOOT | 3 | C1608X7R1H104KT000N | 0.1μF/50V/X7R | 0603 | TDK |
| L1 | 1 | 3.7μH | |||
| C_FF, C_2F, C_EN, R_EN2, R_TR1, R_TR2, R_PG2 | 7 | N/A |
(三)PCB布局
評估板展示了不同層的PCB布局,包括頂層、內層和底層。合理的PCB布局對于減少干擾、提高散熱性能和保證信號完整性至關重要。
五、總結
RT7299BHGQW評估板為工程師提供了一個便捷的平臺,用于評估和應用RT7299BHGQW同步降壓轉換器。其豐富的功能和良好的性能使其適用于多種電源應用場景。在使用評估板時,工程師可以根據實際需求調整電路參數,以達到最佳的設計效果。大家在實際應用中是否遇到過類似芯片在電源管理方面的挑戰呢?歡迎在評論區分享你的經驗和見解。
如需獲取更多信息,可從RICHTEK官網(http://www.richtek.com)查找相關數據手冊或應用筆記。同時,需要注意的是,本評估板文檔僅作參考,RICHTEK不承擔因使用該文檔而產生的任何責任。
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