LMR43620-Q1评估模块技术解析与应用指南

Texas Instruments LMR43620MQ3EVM-2M转换器评估模块 (EVM) 帮助设计人员评估LMR43620-Q1宽输入降压稳压器的运行情况和性能。LMR43620-Q1是一款易于使用的同步降压直流/直流转换器，能够以高达36V的输入电压驱动高达2A的负载电流。LMR43620-Q1在轻负载时具有超低工作静态电流和高效率。Texas Instruments LMR43620-Q1采用小型2mm x 2mm HotRod™封装，提供微型低EMI解决方案尺寸。

数据手册：*附件：Texas Instruments LMR43620MQ3EVM-2M转换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2A
• 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

LMR43620-Q1评估模块技术解析与应用指南

一、模块核心特性概述‌

根据Texas Instruments提供的LMR43620MQ3EVM-2M评估模块（EVM）数据手册，该模块专为LMR43620-Q1同步降压转换器设计，具有以下关键特性：

• ‌宽输入电压范围‌：3.5 V至36 V，适配工业与汽车应用场景。
• ‌高效输出‌：3.3 V固定输出电压，支持2 A持续负载电流，开关频率2.2 MHz（支持展频功能以降低EMI）。
• ‌低静态电流‌：1.5 μA超低待机电流，适合电池供电设备。
• ‌模式可调‌：通过跳线（JMODE/SYNC）选择PFM（轻载高效）或FPWM（强制PWM）模式。

‌二、硬件设计要点解析‌

1. ‌关键电路设计‌
   • ‌输入滤波‌：VIN_EMI测试点集成EMI滤波器，可连接外部电源进行传导噪声测试。
   • ‌输出配置‌：VOUT测试点需外接负载，建议并联22 μF（X6S材质）和10 μF（X7R材质）陶瓷电容以优化纹波。
   • ‌使能控制‌：EN引脚默认通过100 kΩ电阻上拉至VIN，可通过JEN跳线接地强制关闭。
2. ‌布局与散热‌
   • 四层PCB设计（数据手册图4-1至4-5），顶层与底层铜层为大面积铺地，中间层为电源平面，有效降低寄生电感。
   • 热测试显示：12 V输入、2 A负载时，结温约46°C/W（图6-11），需确保环境通风或添加散热器。

‌三、性能测试与数据分析‌

1. ‌效率与负载调整率‌
   • ‌12 V输入条件下‌：2 A满载效率达90%（图6-1），轻载（1 mA）效率仍保持80%（图6-3）。
   • ‌负载调整率‌：0-2 A负载变化时，输出电压波动±0.02 V（图6-2）。
2. ‌动态响应与EMI‌
   • ‌负载瞬态‌：1 A/μs阶跃负载下，输出电压恢复时间<100 μs（图6-5至6-8）。
   • ‌传导EMI‌：满足CISPR 25标准，低频段（150 kHz–1 MHz）噪声低于限值10 dBμV（图6-12）。

‌四、快速启动指南‌

1. 连接输入电源至VIN_EMI/GND_EMI，负载至VOUT/GND。
2. 设置输入电压（3.5–36 V），限流≥2 A。
3. 默认跳线配置下，上电即输出3.3 V，无需额外配置。

‌五、设计建议与扩展应用‌

• ‌汽车电子‌：利用AEC-Q200认证器件（如X7R电容、Vishay电阻）提升可靠性。
• ‌噪声敏感场景‌：启用展频功能（FREQUENCY SPREAD SPECTRUM=Enabled）以降低开关噪声。
• ‌BOM优化‌：参考手册表5-1，可替换同规格国产器件以降低成本。