LMQ66430-Q1 Buck控制器评估模块技术解析与应用指南

描述

Texas Instruments LMQ66430-2EVM降压转换器评估模块 (EVM) 帮助设计人员评估LMQ66430-Q1宽输入降压稳压器的运行情况和性能。LMQ66430-Q1是一款简单易用的同步降压DC/DC转换器,能够以高达36V的输入电压驱动高达3A的负载电流。LMQ66430-Q1在轻负载时具有超低工作静态电流和高效率。Texas Instruments LMQ66430-2EVM采用小型2.6mm × 2.6mm增强型HotRod™ QFN封装,用于板载LMQ66430-Q1,提供微型、低EMI解决方案尺寸。

数据手册:*附件:Texas Instruments LMQ66430-2EVM控制器评估模块数据手册.pdf

特性

  • 宽输入电压范围:3V至36V
  • 固定输出电压:3.3V(默认值)
  • 输出电流:高达3A
  • 2.2MHz默认开关频率(包括用于自动模式或FPWM选择的跳线)
  • 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

同步降压

LMQ66430-Q1 Buck控制器评估模块技术解析与应用指南

一、产品概述

Texas Instruments的LMQ66430-2EVM评估模块(文档编号SNVU809)是一款用于评估LMQ66430-Q1同步降压转换器性能的开发平台。该模块基于LMQ66430MC3RXBRQ1芯片设计,具有宽输入电压范围和高效率特性。

核心特性‌:

  • 输入电压范围:3.6V至36V
  • 输出电流:最大3A
  • 默认输出电压:3.3V
  • 开关频率:2.2MHz(带扩频功能)
  • 工作模式可选:PFM(自动模式)或FPWM(强制PWM)
  • 峰值效率达96%(12V输入时)

二、硬件架构

2.1 主要电路设计

评估板采用四层PCB设计,包含以下关键电路:

  • 输入滤波电路‌:CBULK(47μF)主滤波电容,搭配CIN1/CIN2(10μF)陶瓷电容
  • 功率转换电路‌:U1(LMQ66430MC3RXBRQ1)为核心IC,搭配L1(3.3μH)功率电感
  • 输出滤波电路‌:COUT1/COUT2(22μF)主电容,COUTHF(0.1μF)高频去耦电容
  • 反馈网络‌:默认配置为3.3V输出

2.2 关键测试点

  • Vin_EMI:带EMI滤波的输入电压测试点
  • VOUT:输出电压测试点
  • PG:电源良好(PGOOD)信号测试点
  • SYNC:外部时钟同步输入测试点
  • Vcc:IC内部LDO输出测试点

三、配置选项

3.1 跳线设置

  1. JMODE/SYNC‌:
    • 引脚1-2短接:PFM模式(默认)
    • 引脚2-3短接:FPWM模式
    • 也可用于设置开关频率(需配合RMOD电阻)
  2. JEN‌:
    • 引脚1-2短接:使能器件
    • 引脚2-3短接:禁用器件
    • 默认通过RENT(100k)上拉使能
  3. JPGOOD‌:
    • 引脚1-2短接:PGOOD上拉至Vcc
    • 引脚2-3短接:PGOOD上拉至VOUT

四、性能测试数据

4.1 效率特性

输入电压模式负载电流效率
12VPFM10mA84%
12VPFM3A92%
24VPFM3A88%

4.2 负载调整率

  • 12V输入时:±0.5%(0-3A)
  • 24V输入时:±0.7%(0-3A)

4.3 动态响应

  • 负载瞬态响应(0-2A):±100mV
  • 开关频率:2.2MHz±10%

五、应用设计指南

5.1 PCB布局建议

  • 功率回路最小化:SW节点到电感到输入电容路径尽可能短
  • 敏感信号隔离:FB走线远离高频开关节点
  • 接地策略:采用分割地平面,区分功率地和信号地

5.2 关键元件选型

  1. 电感选择‌:
    • 推荐值:3.3μH
    • 饱和电流需大于最大负载电流
    • 低DCR以提升效率
  2. 电容选择‌:
    • 输入电容:低ESR陶瓷电容(10μF以上)
    • 输出电容:X7R/X5R材质,22μF以上

六、典型应用场景

  1. 汽车电子系统‌:
    • 12V/24V电池系统降压
    • 符合AEC-Q100标准
  2. 工业控制系统‌:
    • 24V工业总线降压
    • 高可靠性设计
  3. 通信设备‌:
    • 分布式电源架构
    • 低EMI特性满足通信标准
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