电子工程师的福音:DC701演示电路快速上手指南

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电子工程师的福音:DC701演示电路快速上手指南

在电子设计领域,电源管理模块的设计一直是关键环节。今天我要给大家分享的是Demonstration Circuit 701(DC701)这款双同步、600mA、1.5MHz降压型DC/DC调节器的快速启动指南,它基于LTC3407芯片,在电池供电的手持设备应用中表现出色。

文件下载:DC701A.pdf

DC701的特性亮点

性能参数优越

DC701的输入电压范围为2.5V至5.5V,每个输出都能提供高达600mA的输出电流。在Burst Mode 操作下,LTC3407仅需40uA的静态电流,这使得DC701在轻载电流时能实现更高的效率。而在Pulse Skip模式下,DC701在轻载电流时能提供更低的输出纹波电压。无论是哪种模式,DC701在任一通道上都能提供高达96%的效率,并且在关机状态下功耗小于1uA。

参数 条件 数值
最小输入电压 - 2.5V
最大输入电压 - 5.5V
输出电压VOUT1 VIN = 2.5V至5.5V,IOUT1 = 0A至600mA 1.2V ±2% 、1.5V ±2% 、1.8V ±2%
典型输出纹波VOUT1 VIN = 5V,IOUT1 = 600mA(20MHz带宽) 20mVP–P
输出电压调节(线路) - ±1%
输出电压调节(负载) - ±1%
输出电压VOUT2 VIN = 2.5V至5.5V,IOUT2 = 0A至600mA 2.5V ±2%
典型输出纹波VOUT2 VIN = 5V,IOUT2 = 600mA(20MHz带宽) 20mVP–P
输出电压调节(线路) - ±1%
输出电压调节(负载) - ±1%
标称开关频率 - 1.5MHz

封装与散热优势

LTC3407采用小巧的10引脚DFN封装,芯片底部有外露焊盘,有助于提高热性能。再加上1.5MHz的标称工作频率,使得DC701演示板可以使用低剖面表面贴装元件,非常适合电池供电的手持应用。

快速启动步骤

前期准备与连接

在开始测试之前,我们要注意一些细节。测量输入或输出电压纹波时,要避免示波器探头使用过长的接地引线,应直接将探头尖端跨接在Vin或Vout与GND端子上。另外,电容C5是可选元件,它是为了抑制因使用长输入引线而可能产生的振铃电压,在正常的短走线PCB上不需要这个电容。 接下来进行硬件连接,将输入电源连接到板左侧的Vin和GND端子,注意不要热插拔Vin,也不要将Vin增加到超过额定最大电源电压5.5V,否则可能损坏器件。将负载连接到板右侧的Vout和GND端子。

跳线设置与初始测量

在进行操作之前,将跳线JP1和JP2插入OFF位置,将跳线JP3插入所需的VOUT1电压位置(1.2V、1.5V或1.8V),将跳线JP4插入所需的操作模式:Pulse Skip或Burst Mode。 在Vin处施加3.3V电压,测量两个Vout,此时它们应该显示为0V。如果需要,此时可以测量关机电源电流。关机时电源电流约为33uA,其中约32uA是由于上电复位(POR)功能的可选100kΩ上拉电阻引起的。如果不需要POR功能,可以移除该电阻,测量实际的关机电源电流(约1uA)。

开启输出与性能测试

将跳线JP1和JP2从OFF位置切换到ON位置,开启VOUT1和VOUT2。将输入电压从2.5V变化到5.5V,并将每个负载电流从0调整到600mA,此时两个输出电压应该能够正常调节。 将两个输出的负载电流设置在200mA至600mA之间,测量两个输出纹波电压,它们应该各自小于20mVAC。同时,观察每个调节器的开关节点(引脚3)的电压波形,开关频率应在1.2MHz至1.8MHz之间,并且每个开关节点波形应为矩形。

模式切换

如果需要改变操作模式,先将跳线JP1和JP2从ON位置切换到OFF位置,然后将跳线JP4切换到另一个位置,再将跳线JP1和JP2重新插入ON位置,观察两个开关节点的电压波形。

测试完成后,将跳线JP1和JP2插入OFF位置,并断开电源。

效率提升建议

如果希望演示电路获得更高的效率,可以将原装电感器(太诱(Taiyo Yuden)的LQLBC2518M2R2M)更换为村田(Murata)的LQH32CN2R2M11。由于村田电感器尺寸较大,其直流电阻(DCR)比太诱电感器低,因此功耗更小。

DC701演示电路为我们评估LTC3407的性能提供了一个便捷的平台。大家在实际应用中可以根据自己的需求进行参数调整和元件替换,以达到最佳的设计效果。你在使用类似的电源管理模块时遇到过哪些问题呢?欢迎在评论区分享交流。

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