ROHM降壓開關(guān)穩(wěn)壓器評估板：BD9673EFJ/BD9876EFJ的深度解析

在電子設(shè)備的電源設(shè)計中，開關(guān)穩(wěn)壓器扮演著至關(guān)重要的角色。ROHM的BD9673EFJ和BD9876EFJ降壓開關(guān)穩(wěn)壓器評估板，為工程師們提供了一個便捷的評估和設(shè)計平臺。今天，我們就來深入了解一下這兩款評估板的特點、應(yīng)用以及相關(guān)的設(shè)計要點。

文件下載：BD9673EFJ_EVK.pdf

評估板概述

ROHM的這款評估板是為評估BD9673EFJ和BD9876EFJ降壓開關(guān)穩(wěn)壓器而開發(fā)的。它能夠接受7 - 42V的寬電源輸入，并可產(chǎn)生1.2V、1.8V、3.3V、5V或用戶自定義的輸出電壓。IC內(nèi)部集成了200mohm的Nch MOSFET（最大3.5A），同步頻率范圍為200kHz至500kHz。同時，它還具備軟啟動電路、UVLO（低壓錯誤預(yù)防電路）和TSD（熱關(guān)斷檢測）保護電路，EN引腳可實現(xiàn)IC的簡單開關(guān)控制，以降低待機電流消耗。

應(yīng)用場景

該評估板適用于具有12V/24V線路的通用設(shè)備，為這些設(shè)備的電源設(shè)計提供了穩(wěn)定可靠的解決方案。

評估板的電氣參數(shù)

供電電壓

• BD9673EFJ：VCC范圍為7 - 24V，評估板工作電壓為24V。
• BD9876EFJ：VCC范圍同樣為7 - 24V，評估板工作電壓為24V。

輸出電壓和電流

• BD9673EFJ：VOUT范圍為1V至VCC x 0.7V（受最小導(dǎo)通脈沖限制，典型值200ns），最大輸出電流IOUT為1.5A。
• BD9876EFJ：VOUT范圍為1V至VCC x 0.7V（受最小導(dǎo)通脈沖限制，典型值200ns），最大輸出電流IOUT為2.75A。

評估板的操作流程

連接GND

將GND連接到評估板的GND引腳。

連接Vcc

將Vcc連接到+24V_Vin引腳，此時IC的Vcc引腳將獲得供電。需要注意的是，EN引腳默認上拉。

測量輸出功率

在評估板上連接負載后，可以從+5V_Vout引腳測量輸出功率。負載電流最大可增加到2.75A。

參考圖表與應(yīng)用數(shù)據(jù)

BD9673EFJ

提供了效率、頻率響應(yīng)和負載特性等參考圖表，這些圖表能幫助工程師更好地了解該評估板在不同工況下的性能表現(xiàn)。

BD9876EFJ

同樣有關(guān)于效率、頻率響應(yīng)和負載特性的參考圖表，方便工程師進行對比和分析。

評估板布局指南

在設(shè)計過程中，對于接近或達到最大電壓條件（最大45V）的應(yīng)用，需要在電路板布局時考慮散熱問題。評估板為2層板，僅用于評估目的。在最大條件下，IC的內(nèi)部熱關(guān)斷檢測電路可能會啟動，輸出將被禁用，直到結(jié)溫下降。為了更好地實現(xiàn)IC的散熱，對于接近這些條件的最終設(shè)計，建議采用以下PCB選項：

1. 使用具有內(nèi)部GND平面并連接到IC GND引腳的4層PCB。
2. 在IC封裝上安裝散熱片的2層PCB。
3. 在IC上連接銅平面（>1oz）的2層PCB。

DC/DC比較器頻率特性調(diào)整

相位補償元件的作用

通過誤差放大器的輸出VC引腳來控制環(huán)路的穩(wěn)定性和響應(yīng)性。連接到Vc引腳的電阻和電容的組合可以調(diào)整決定穩(wěn)定性和響應(yīng)性的零點和極點。

直流增益計算

電壓反饋環(huán)路的直流增益可以通過特定公式計算，其中涉及反饋電壓VFB、誤差放大器的電壓增益AEA、電流檢測的跨導(dǎo)Gcs和輸出負載電阻值Rl。

控制環(huán)路中的極點和零點

控制環(huán)路中有兩個重要的極點，分別與相位補償電容和誤差放大器的輸出電阻、輸出電容和負載電阻有關(guān)。同時，還存在一個重要的零點，與相位補償電容C1和相位補償電阻R3有關(guān)。此外，如果輸出電容較大且ESR（等效串聯(lián)電阻）較大，還會出現(xiàn)一個單獨的ESR零點。

相位補償設(shè)計目標

相位補償設(shè)計的目標是創(chuàng)建一個通信函數(shù)，以獲得所需的帶寬和相位裕度。交叉頻率（帶寬）在反饋環(huán)路增益變?yōu)椤?”時非常重要，交叉頻率過低會導(dǎo)致電源波動響應(yīng)和負載響應(yīng)變差，過高則可能導(dǎo)致環(huán)路不穩(wěn)定。一般來說，交叉頻率的目標是開關(guān)頻率的1/20或更低。

評估板物料清單（BOM）

文檔中提供了詳細的物料清單，包括電容、二極管、電感、電阻等元件的規(guī)格、制造商和型號。需要注意的是，IC未在清單中列出，具體使用BD9673EFJ還是BD9876EFJ，需查看PCB背面的IC標簽。

ROHM的BD9673EFJ和BD9876EFJ降壓開關(guān)穩(wěn)壓器評估板為工程師提供了一個全面的評估和設(shè)計平臺。通過了解其特點、應(yīng)用、電氣參數(shù)、操作流程、布局指南以及頻率特性調(diào)整等方面的內(nèi)容，工程師們可以更好地利用這些評估板進行電源設(shè)計，確保設(shè)計出穩(wěn)定、可靠的電源系統(tǒng)。大家在實際應(yīng)用中是否遇到過類似的電源設(shè)計問題呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗和心得。