Texas Instruments LM63460EVM-2MHZ/LM64460EVM-2MHZ转换器评估模块 (EVM) 设计用于演示LM63460-Q1或LM64460-Q1高性能汽车用同步降压直流/直流转换器的性能。各评估模块可在5.5V至36V宽输入电压范围内工作，提供5V固定输出，设定点精度优于1%，输出电流高达6A。故障条件下改进稳压器保护的几个功能包括欠压闭锁 (UVLO)、内部软启动、断续模式过流保护 (OCP)、开漏PGOOD指示灯和热关断。LM63460-Q1在默认情况下提供扩频调制。在LM64460-Q1中可配置扩频，方法是将IC的模式/SYNC引脚连接到VCC 或GND，可分别实现FPWM和自动模式中的扩频。此外，Texas Instruments LM63460-Q1还具有电阻可调开关频率和SYNC IN功能，可将频率调节到外部时钟信号。

数据手册：*附件：Texas Instruments LM63460EVM-2MHZ，LM64460EVM-2MHZ转换器EVM数据手册.pdf

特性

• 5.5V 至 36V 的宽输入电压范围
• 5V默认输出电压，1%设定点准确度
• 在2.1MHz开关频率下，额定负载电流为6A
• 超低I Q ，非常适合用于汽车断开电池的应用
• 包含输入EMI滤波器，用于CISPR 25 5类传导排放
• 解决方案尺寸小且经全面组装、测试和验证的PCB布局

测试设置

德州仪器LM63460/LM64460评估模块技术解析与应用指南

摘要概述

德州仪器(TI)推出的LM63460EVM-2MHZ和LM64460EVM-2MHZ评估模块(EVM)是专为LM63460-Q1和LM64460-Q1同步降压转换器设计的开发平台。这两款评估模块为工程师提供了评估36V输入、6A输出电流的汽车级DC/DC转换器特性的完整解决方案。本文将详细分析这两款评估模块的技术特点、配置方式、测试方法以及典型应用场景。

模块核心特性

LM63460/LM64460评估模块具有以下显著特点：

• ‌宽输入电压范围‌：支持3V至36V输入电压范围，可承受42V的瞬态电压，适用于严苛的汽车环境
• ‌高功率密度‌：采用22引脚Enhanced HotRod™ QFN封装，尺寸仅3.5mm×4mm×1mm
• ‌高效率性能‌：在13.5V输入、5V/6A输出条件下效率高达92.5%
• ‌EMI优化设计‌：通过集成输入旁路电容、PRSS(伪随机扩频)等技术满足CISPR 25 Class 5 EMI标准
• ‌灵活配置‌：支持200kHz至2.2MHz可调开关频率，可通过SYNC引脚进行外部时钟同步

技术参数详解

默认配置参数

评估模块出厂时预设了以下工作参数：

参数	规格	说明
输入电压	13.5V	通过EN分压电阻设置UVLO开启/关闭阈值为4.5V/3.2V
输出电压	5V	默认配置，可通过反馈电阻调整
输出电流	6A	最大持续输出电流能力
开关频率	2.1MHz	LM63460通过RT电阻设置，LM64460为默认频率
电感值	1μH(LM63460) 0.76μH(LM64460)	根据开关频率优化选择

关键性能指标

• 输入电压范围：3V至36V(工作)，42V(绝对最大)
• 输出电压精度：±1.6%(全温度范围)
• 效率特性：
  • 13.5V输入时：半载效率94.5%，满载效率92.5%
  • 24V输入时：半载效率91.4%，满载效率90.6%
• 热阻：23°C/W(200LFM气流条件下)
• 工作结温范围：-40°C至+150°C

硬件设计分析

电路架构

评估模块采用优化的同步降压拓扑结构，主要包含以下功能区块：

1. ‌功率级‌：集成高边和低边MOSFET的LM63460-Q1或LM64460-Q1芯片
2. ‌输入滤波‌：68μF电解电容与2.2μF陶瓷电容组合的π型滤波器
3. ‌输出滤波‌：1μH/0.76μH屏蔽电感与47μF陶瓷电容阵列
4. ‌反馈网络‌：精密分压电阻网络实现输出电压设定
5. ‌保护电路‌：集成过流保护、热关断、UVLO等功能

PCB布局特色

评估模块采用4层PCB设计，具有以下布局特点：

• 2oz厚铜所有层，优化热性能
• 对称的VIN和PGND引脚布局，减少辐射EMI
• 小型开关节点铜区域，降低高频噪声
• 阵列式散热过孔连接所有层，增强散热
• 分离的功率路径和信号路径，确保信号完整性

测试与评估指南

基础测试配置

进行模块评估需要以下仪器：

1. 直流电源：36V/6A输出能力
2. 电子负载：支持6A连续电流
3. 示波器：建议4通道，带宽≥20MHz
4. 多台数字万用表：测量输入/输出电压和电流
5. 红外热像仪：评估热性能

关键测试项目

1. 效率测试

• 输入电压设置：8V、12V、13.5V、18V、24V
• 负载电流范围：0A至6A
• 测量点：VIN+/VIN-和VOUT+/VOUT-测试点

2. 负载瞬态响应

• 测试条件：3A↔6A阶跃，1A/μs变化率
• 测量方法：示波器AC耦合观察VOUT响应
• 典型结果：瞬态偏差<200mV

3. 启动特性

• 测试条件：6A电阻负载
• 测量方法：示波器DC耦合观察软启动波形
• 典型结果：约2ms完成启动，无过冲

4. EMI测试

• 测试标准：CISPR 25 Class 5
• 测试范围：150kHz-1GHz
• 配置要求：在屏蔽室进行传导和辐射测试

典型应用场景

LM63460/LM64460评估模块主要面向以下应用领域：

1. ‌汽车电子系统‌
   • 信息娱乐系统：主机单元、媒体中心
   • ADAS系统：摄像头、雷达供电
   • 车身电子：照明、电机控制
2. ‌工业设备‌
   • 工厂自动化控制
   • 测试测量仪器
   • 通信基础设施
3. ‌高可靠性电源设计‌
   • 需要宽输入电压范围的应用
   • 对EMI有严格要求的场景
   • 空间受限的高密度电源解决方案