MIC21LV33评估板技术解析与应用指南

描述

Microchip Technology EV93M52A MIC21LV33评估板设计用于快速地演示MIC21LV33的功能和广泛用途。MIC21LV33是一款恒定导通时间、双相同步降压控制器,采用独特的自适应导通时间控制架构,启用了Hyperlight load和切相功能。MIC21LV33与外部MOSFET和输出滤波器搭配使用,可实现双相单输出、大电流开关模式电源。

数据手册;*附件:Microchip Technology EV93M52A MIC21LV33评估板数据手册.pdf

Microchip EV93M52A评估板基于降压拓扑,提供0.6V至28V可调输出电压。该板提供最大50A电流,输入电压为4.5V至36V。此外,该板经调整优化用于0.82V/40A输出。

特性

  • 输入电压范围:4.5V至36V
    • 可调输出:0.6V至28V
    • 自适应恒定导通时间控制
      • 高Δ-V运行
      • Any Capacitor™稳定性
    • 0.6V内部基准,精度为±1%
    • 来自第三个节点的纹波注入,支持超过50%的占空比
    • HyperLight Load和切相
  • 具有用户可设置阈值的自动切相或外部受控
  • 切相
    • 精确相间电流均衡
    • 准确的相间相位间相位,始终为180o不同相
    • 每相开关频率:100kHz至800kHz
    • 高压内部5V LDO,用于单电源运行

正面概览

双相

背面概览

双相

接线图

双相

MIC21LV33评估板技术解析与应用指南

一、产品概述

MIC21LV33评估板(EV93M52A)是Microchip Technology推出的一款用于评估36V双相COT降压控制器的开发工具。该评估板基于降压拓扑结构,可提供0.6V至28V的可调输出电压,在4.5-36V输入电压下最大输出电流可达50A。

1.1 核心器件特性

MIC21LV33器件具有以下关键特性:

  • 宽输入电压范围‌:4.5V至36V
  • 精确输出调节‌:输出电压可调范围0.6V至28V,内部0.6V基准电压精度±1%
  • 先进控制架构‌:采用自适应恒定导通时间(COT)控制
  • 高效率设计‌:支持HyperLight Load®和相位脱落功能
  • 高开关频率‌:每相100kHz至800kHz可编程
  • 全面的保护功能‌:包括可编程电流限制、短路保护、热关断等
  • 紧凑封装‌:5mm x 5mm 32引脚QFN封装

二、硬件设计与实现

2.1 评估板规格参数

  • 输入电压范围‌:4.5V-36V DC
  • 输出电压‌:0.82V(默认)/可调至28V
  • 输出电流‌:最大50A(优化配置为40A@0.82V)
  • 工作温度范围‌:-40°C至+125°C

2.2 关键电路设计

  1. 功率级设计‌:
    • 采用双相交错架构,每相使用Infineon BSC032NE2LS和BSC010NE2LSI MOSFET
    • 每相配置0.4μH功率电感(Wurth 744325040)
    • 输出滤波采用多颗470μF/2.5V钽电容并联
  2. 反馈网络设计‌:
    • 输出电压通过电阻分压网络设置
    • 计算公式:RFB(TOP) = RFB(BOT)/(VOUT/VREF - 1)
    • 默认0.82V输出配置:RFB(TOP)=20kΩ,RFB(BOT)=56kΩ+300Ω
  3. 电流限制设置‌:
    • 通过底部MOSFET RDSON进行电流检测
    • 电流限制计算公式:ILIM = (0.3V - (0.25×VILIM))/Rdson
    • 典型20A/相限流配置:RILIM=112kΩ

三、应用指南

3.1 快速上手指南

  1. 电源连接‌:
    • 输入:连接4.5-36V DC电源至VIN端子,最小50W功率能力
    • 输出:连接负载至VOUT端子(电阻负载或电子负载)
  2. 使能控制‌:
    • 通过J10跳线使能IC(垂直连接J10-1和J10-2)
    • 内部高压LDO可通过J2跳线选择是否旁路
  3. 典型配置‌:
    • 输入电压:12V DC
    • 输出电压:0.82V(默认)
    • 最大负载电流:40A

3.2 性能优化建议

  1. 效率优化‌:
    • 轻载时利用HyperLight Load模式提高效率
    • 中等负载时自动相位脱落功能可降低开关损耗
    • 参考效率曲线选择最佳工作点
  2. 布局建议‌:
    • 功率回路面积最小化
    • 敏感模拟信号远离开关节点
    • 参考评估板提供的多层PCB布局示例

四、典型应用场景

  1. 高性能计算‌:为CPU/GPU提供低电压大电流电源
  2. 通信设备‌:基站功率模块的POL电源
  3. 工业自动化‌:PLC控制器电源
  4. 汽车电子‌:信息娱乐系统电源

五、设计资源

  1. 参考文档‌:
    • MIC21LV33数据手册(DS20006512)
    • EV93M52A评估板用户指南(DS50003198A)
  2. 支持工具‌:
    • Microchip官网设计资源
    • MPLAB®开发环境
    • 本地FAE技术支持
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