‌STEVAL-A6983NV1评估板技术解析：汽车级同步降压转换器的设计与应用

STMicroelectronics STEVAL-A6983NV1评估板基于简单易用的A6983同步单片降压稳压器。A6983稳压器可为负载提供高达3A的DC电流。该器件具有宽输入电压范围，非常适合用于各种应用。

数据手册：*附件：STMicroelectronics STEVAL-A6983NV1 评估板数据手册.pdf

STMicroelectronics STEVAL-A6983NV1采用峰值电流模式架构和QFN16（3mmx3mm）封装，具有内部补偿功能。该封装可最大限度地降低设计复杂性和尺寸。STEVAL-A6983NV1专为停车期间活跃的应用而设计，因此可通过受控输出电压纹波最大限度地提高轻负载时的效率。

STEVAL-A6983NV1支持在200kHz至2.3MHz范围内选择开关频率，且具有可选扩频功能，用于改善EMC。EN引脚支持启用/禁用功能。禁用时的典型关断电流为2 μA。上拉EN引脚后，STEVAL-A6983NV1即启用，会有1.3ms的内部软启动。STEVAL-A6983NV1设有电源良好开路集电极，可监控FB电压。两个功率元件上的逐脉冲电流检测均可实现充分的恒定电流保护，热关断可防止热失控。

特性

• 符合AEC-Q100 1级标准
• 工作温度范围：-40°C至+150°C（T j ）
• 3.5 V 到 38 V 工作输入电压
• 输出电压：0.85V至VIN
• 3.3 V和5 V固定输出电压版本
• 3 A 直流输出电流
• 内部补偿网络
• 噪声敏感应用
• 2 μA关断电流
• 内部软启动
• 高压VIN 兼容使能
• 输出过压保护
• 输出电压排序
• 热保护
• 可编程开关频率：0.2MHz至2.2MHz
• 搭配低ESR电容器（最小22µF）时，可稳定工作
• 可选扩频，用于改善EMC
• 电源正常
• 与外部时钟同步
• QFN16（3mmx3mm）封装

原理图

‌STEVAL-A6983NV1评估板技术解析：汽车级同步降压转换器的设计与应用‌

一、产品概述与核心特性

STEVAL-A6983NV1评估板基于‌A6983NQTR同步降压调节器‌，专为汽车电子系统设计。其核心特性包括：

• ‌宽输入电压范围‌：3.5V至38V，覆盖汽车电池的典型波动范围；
• ‌高输出能力‌：支持3A直流输出电流，输出电压可调（0.85V至VIN）或固定（3.3V/5V）；
• ‌低功耗设计‌：静态电流仅25µA，关断电流低至2µA，适用于长期待机的车载设备；
• ‌高集成度‌：内置补偿网络、软启动、过热保护及输出电压序列控制，减少外部元件数量；
• ‌EMC优化‌：可选扩频功能，支持200kHz至2.3MHz可编程开关频率，并可同步外部时钟。

二、关键技术创新解析

1. ‌峰值电流模式架构‌
   通过脉冲逐周期电流检测，同时监控功率元件的电流，实现精准的恒流保护，提升系统可靠性。
2. ‌轻载效率优化‌
   针对汽车停车状态下的低功耗场景，通过控制输出电压纹波，在轻载时仍保持高效率，满足现代汽车电子对能耗的严苛要求。
3. ‌多保护机制‌
   • ‌输出过压保护‌：通过开集电极的Power Good引脚监控反馈电压；
   • ‌热关断保护‌：防止过热导致的系统失效；
   • ‌高压使能兼容‌：支持高压直接使能控制，简化接口设计。

三、典型应用场景

• ‌汽车车身与便利系统‌：如车窗控制、座椅调节、LED照明驱动等；
• ‌停车激活设备‌：如远程监控、低功耗传感器网络，依托其超低静态电流特性；
• ‌噪声敏感应用‌：通过扩频功能降低电磁干扰，符合汽车EMC标准。

四、硬件设计要点

1. ‌布局与封装‌
   • 采用QFN16（3×3mm）封装，节省PCB空间；
   • 支持最小22µF低ESR电容，确保稳定性。
2. ‌使能与时序控制‌
   • EN引脚支持高压直接使能，内部软启动时间1.3ms，避免浪涌电流冲击；
   • 支持输出电压序列控制，适用于多电源域系统。

五、性能优势总结

STEVAL-A6983NV1通过高集成度与低功耗设计的结合，解决了汽车电子中常见的电压波动、EMI干扰及能效平衡问题。其AEC-Q100 Grade 1认证（-40°C至+150°C结温）进一步确保了在极端环境下的可靠性。