RTKA211412DE0000BU评估板:RAA211412降压调节器的高效评估方案

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RTKA211412DE0000BU评估板:RAA211412降压调节器的高效评估方案

在电子设计领域,DC/DC降压调节器是电源管理的关键组件。今天,我们来深入了解一下RTKA211412DE0000BU评估板,它能帮助我们快速评估RAA211412这款降压调节器的性能。

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一、评估板概述

RTKA211412DE0000BU评估板用于演示和快速评估RAA211412降压调节器。RAA211412是一款DC/DC降压(Buck)调节器,具有630kHz的开关频率,支持5.8V至45V的宽工作输入电压范围,输出电压可调,能提供高达1A的连续输出电流,并且在负载调节和线性调节方面表现出色。评估板默认输出电压为3.3V,但可通过改变反馈网络中的电阻值进行调整。

特点

  • 设计简单灵活:方便工程师根据不同需求进行定制。
  • 宽输入电压范围:5.8V至45V,能适应多种电源环境。
  • 输出电压可调:满足不同应用场景的电压需求。
  • 便捷的电源转换:能高效地将输入电压转换为所需的输出电压。

规格参数

  • 输入电压($V_{IN}$):5.8V至45V
  • 输出电压($V_{OUT}$):默认3.3V
  • 最大输出电流:1A
  • 开关频率:630kHz

二、功能描述

(一)输出电压设置

评估板默认输出电压为3.3V,可通过改变反馈电阻网络中$R{4}$和$R{5}$的值来调整输出电压,计算公式为:$(EQ. 1) R{4}=R{5} cdot frac{V{out }-0.8}{0.8}$。 对于$V{IN }-V{OUT }$大于3V的应用,建议$R{5}$使用20kΩ电阻,并根据公式选择$R{4}$;对于$V{IN }-V{OUT }$小于3V的应用,建议使用较小的$R{4}$和$R{5}$,以确保$V{out}$有大于50mA的负载。同时,不同的输出电压需要选择合适的电感和输出电容值,具体推荐组件选择见表1。

$V_{OUT}$(V) $R_{FB1}$(kΩ) $R_{FB2}$(kΩ) $L$(μH) $C_{OUT}$
0.8 0 20 3.3 56pF/10V/X7R/X5R
1.5 17.4 20 4.7 33pF/10V/X7R/X5R
3.3 61.9 20 10 22pF/10V/X7R/X5R
5 105 20 15 10pF/10V/X7R/X5R
12 280 20 33 4.7μF/50V/X7R/X5R
24 576 20 68 4.7pF/50V/X7R/X5R

大家在实际应用中,是否遇到过因为输出电压设置不当而导致的问题呢?

(二)输入欠压锁定(UVLO)

输入欠压锁定水平可通过从$V{IN}$到EN引脚再到地的电阻分压器来设置,计算公式如下: $(EQ. 2) R{IN1}=R{IN2} × frac{V{INR}-1.275}{1.275}$ 器件关闭时的输入电压$V{INF}$可通过以下公式计算: $(EQ. 3) V{INF }=1.15 × frac{R{IN 1}+R{IN 2}}{R_{IN 2}}$

(三)推荐设备

  • 电源:能提供高达45V的电压,源电流能力至少为1A。
  • 直流电子负载:用于从降压调节器中吸取电流,也可使用高瓦数电阻负载。
  • (可选)第二个电源:用于提供高达45V的EN信号。
  • 示波器:用于监测输出电压、SW节点电压、电感电流等。

(四)设置与配置

  1. 将电源连接到$V_{IN}$端子(T1和T2)。
  2. 若需要外部EN信号,将第二个电源连接到EN端子(TP1和TP2)。
  3. 也可在J1上放置跳线,将EN连接到$V{IN}$,这样EN就不需要额外的电源。注意,要设置输入UVLO水平,不要连接外部信号或在J1上使用跳线,需选择合适的$R{1}$和$R_{2}$值来设置所需的UVLO水平。
  4. 通过调整反馈网络中的电阻分压器来设置输出电压。
  5. 将直流负载或电阻负载连接到输出端子(T3和T4)。
  6. 开启$V_{IN}$电源,电压在5.8V至45V之间。
  7. 若适用,开启EN电源,电压高于EN UVLO上升阈值(通常为1.275V),最高45V。
  8. 在示波器上验证输出电压和开关波形(J2和J3分别是$V_{OUT}$和SW节点的便捷探测点)。

三、电路板设计

(一)物料清单

评估板的物料清单详细列出了各个组件的信息,包括测试点、插座、电感、二极管、电容、电阻、跳线和调节器等,具体如下:

参考编号 描述 制造商 零件编号
T1 - T4 黄铜测试点炮塔,0.150焊盘,0.10通孔,PCB深度<0.078英寸 Keystone 1502 - 1
J2, J3 镀金2针插座条,0.100英寸间距(每条64个) Mil - Max 310 - 93 - 164 - 41 - 001000_1X2
TP2 微型黑色测试点,0.100焊盘,0.040通孔 Keystone 5001
TP1 微型白色测试点,0.100焊盘,0.040通孔 Keystone 5002
L1 WE - PD SMT屏蔽功率电感,10μH Wurth Elektronik 744778610
D1 60V 3A肖特基势垒整流器 Diodes B360B
C1 铝电解电容器,100V 10μF Panasonic EEETG2A100P
R3 厚膜芯片电阻,20Ω Panasonic ERJ - 3EKF20ROV
R4 薄膜芯片电阻,62kΩ Panasonic ERJ - 3EKF6202V
C4 陶瓷电容,10V 47μF Murata GRM21BR61A476ME15L
C3 多层电容,0.1μF 16V 多种 通用
C2 陶瓷芯片电容,2.2μF 100V 多种 通用
R5 厚膜芯片电阻,20kΩ 多种 通用
J1 两针跳线 多种 通用
U1 5.8V至45V 1A标准降压调节器,采用峰值电流模式操作 Renesas RAA211412

(二)原理图和布局

评估板提供了原理图和电路板布局图,包括顶层和底层。布局指南可参考RAA211412数据手册中的布局建议部分。大家在进行电路板设计时,是否会特别关注布局对性能的影响呢?

四、典型性能图表

文档中给出了在$V{IN}=24V$,$V{OUT}=3.3V$,$T{A}=+25^{circ}C$(除非另有说明)条件下的典型性能图表,如无负载和满载时的输出纹波、使能开启时的波形、负载瞬态响应和$V{out}$欠压保护(打嗝)等。这些图表能帮助我们直观地了解评估板在不同工作条件下的性能表现。

五、订购信息和修订历史

评估板的订购信息显示,其零件编号为RTKA211412DE0000BU,用于RAA211412评估。修订历史记录了该文档的初始版本发布于2022年1月12日。

RTKA211412DE0000BU评估板为工程师提供了一个方便快捷的方式来评估RAA211412降压调节器的性能。通过对其功能、设置、设计和性能的了解,我们可以更好地将其应用到实际项目中。大家在使用类似评估板时,有什么独特的经验或技巧吗?欢迎在评论区分享。

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