深入解析NCP1522B可调输出电压降压转换器评估板

一、引言

在便携式设备的电源设计中，高效、小巧且性能稳定的降压转换器至关重要。ON Semiconductor的NCP1522B可调输出电压降压转换器评估板（NCP1522BUGEVB）为工程师提供了一个理想的测试和开发平台。本文将详细介绍该评估板的特点、技术参数、测试流程以及注意事项，帮助电子工程师更好地了解和使用这款评估板。

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二、NCP1522B转换器概述

2.1 应用场景

NCP1522B降压PWM DC - DC转换器专为单节锂离子电池或三节碱性/镍镉/镍氢电池供电的便携式应用而优化。这使得它在众多便携式设备中具有广泛的应用前景，如智能手机、平板电脑、可穿戴设备等。

2.2 输出电压范围

该转换器提供可调输出电压版本，范围从0.9 V到3.3 V，能够满足不同设备对电源电压的需求。

2.3 技术优势

• 同步整流：采用同步整流技术，提高了转换效率，同时减少了外部元件的数量，简化了电路设计。
• 内置振荡器：内置3.0 MHz（标称）振荡器，允许使用更小的电感和电容，从而减小了元件尺寸，有助于实现设备的小型化。
• 自动切换模式：自动切换PWM/PFM模式，进一步提高了系统效率。
• 保护功能：具备集成软启动、逐周期电流限制和热关断保护等功能，增强了设备的稳定性和可靠性。

2.4 封装形式

NCP1522B提供节省空间的低轮廓TSOP - 5和UDFN - 6封装，方便不同的设计需求。

三、评估板的技术参数

3.1 最大额定值

评级	符号	值	单位	说明
所有引脚最小电压	Vmin	-0.3	V	在TA = 25°C时，超过此值可能损坏设备
所有引脚最大电压（注2）	Vmax	7.0	V	符合JEDEC标准JESD22 - A108B
EN1、EN2、FB、LX最大电压	Vmax	VIN + 0.3	V
热阻（结到空气）TSOP - 5	Rja	300	°C/W
热阻（结到空气）UDFN - 6	Rja	260	°C/W
工作环境温度范围	TA	-40 到 85	°C
存储温度范围	Tstg	-55 到 150	°C
结工作温度	TJ	-40 到 125	°C
闩锁电流最大额定值（TA = 85°C，注4）	Lu	100	mA	符合JEDEC标准JESD78
ESD耐受电压（人体模型）	Vesd	2.0	kV	符合JEDEC标准JESD22 - A114
ESD耐受电压（机器模型）	Vesd	200	V	符合JEDEC标准JESD22 - A115
湿度敏感度等级（注5）	MSL	1	per IPC	符合JEDEC标准J - STD - 020A

需要注意的是，超过最大额定值可能会损坏设备，且最大额定值仅为应力评级，不意味着在推荐工作条件之上能正常工作。长时间处于推荐工作条件之上的应力环境可能会影响设备的可靠性。

3.2 电气特性

关于电气特性，请参考ON Semiconductor网站（www.onsemi.com）上的NCP1522B数据表。

四、评估板的连接与测试

4.1 板连接

符号	开关	描述
输入电源
VIN +		电源的正连接
VIN -		电源的返回连接
GND1, GND2		接地夹
设置
ENABLE	要启用降压转换器，在ENABLE - 1和ENABLE - 2之间连接短路跳线；要禁用，在ENABLE - 3和ENABLE - 2之间连接短路跳线
SELECT	使用短路跳线选择1.2V、1.5V或1.8V的输出电压
输出电源
VOUT +		输出电压的正连接
VOUT -		输出电压的返回连接
测试点
TPVIN		输入电压的测试点
TPEN		使能引脚的测试点
TPLX		电感电压的测试点
TPVOUT		输出电压的测试点

4.2 测试流程

测试所需设备包括电源、数字电压表和数字电流表。具体测试步骤如下：

1. 使ENABLE跳线断开。
2. 将SELECT跳线闭合到1.2 V。
3. 将电源设置为3.6 V，电流限制至少为800 mA。
4. 将电源连接器连接到VIN +和VIN -连接器，此时VIN线上的直流电流测量值应约为0.3 A。
5. 闭合ENABLE连接器，Vin线上的直流电流测量值应约为55 A。
6. 测量VOUT +和VOUT -连接器之间的输出电压，应能看到约1.2 V的电压输出。
7. 移除ENABLE跳线，Vin线上的直流电流测量值应回到约0.3 A。

五、物料清单

评估板的物料清单如下：	设计标号	数量	描述	值	公差	封装	制造商	制造商零件编号
U1	1	IC，转换器，DC/DC	NA	NA	TSOP - 5 UDFN	ON Semiconductor	NCP1522B NCP1522BU
C1	1	陶瓷电容	4.7uF, 10V, X5R	10%	0805	TDK	C1608X5R1A475
C2	1	陶瓷电容	10μF, 6.3V, X5R	10%	0603	TDK	C1608X5R0J105
C3	1	陶瓷电容	18pF, 50V, COG	5%	0603	TDK	C1608C0G1H180
R1, R2	2	SMD电阻	510k	1%	0603	std	std
R3	1	SMD电阻	330k	1%	0603	std	std
R4	1	SMD电阻	240k	1%	0603	std	std
L1	1	电感	2.2μH	30%	1210	Coilcraft	LPS3008 - 222NL
VIN,OUT	4	连接器	NA	NA	NA	Kontek Comatel Cambion	3110014000500 160 - 1724 - 02 - 05 - 00
ENABLE	1	3引脚跳线头	NA	NA	2.54mm	TYCO/AMP Molex / Waldom	5 - 826629 - 0 90120 - 0160
SELECT	1	3x2引脚跳线头	NA	NA	2.54mm	TYCO/AMP Molex / Waldom	4731955180470 90131 - 0140
GND1, GND2	2	接地跳线	NA	NA	10.16mm	Harwin Molex / Waldom	D3082 - 01 90120 - 0160
TPEN, TPLX, TPVIN TPVOUT	4	测试点类型3	NA	NA	1.60mm	Keystone	5010
PCB	1	50.8mm x 50.8mm x 1mm, 4层	NA	NA	NA	Any	TLS - P - 004 - A - 1106 - BR TLS - P - 003 - A - 0207 - BR

六、PCB布局

评估板提供了不同封装形式的PCB布局图，包括TSOP - 5和UDFN - 6封装。这些布局图展示了各个元件的位置以及不同层的布线情况，如装配层、顶层布线、接地层布线、电源层布线和底层布线等。合理的PCB布局对于保证评估板的性能和稳定性至关重要，工程师在设计时可以参考这些布局图。

七、注意事项

7.1 使用限制

评估板不是成品，仅用于研究、开发、演示和评估目的，只能由具备工程/技术培训且熟悉电气/机械组件、系统和子系统处理风险的人员在实验室/开发区域使用。严禁将其用于其他目的、转售或重新分发。

7.2 免责声明

ON Semiconductor提供的评估板“按原样”提供，不做任何陈述或保证。用户需自行确定评估板是否适合其预期用途或应用，并在使用或分发经过评估、设计或测试的系统之前，对设计进行测试和验证。

7.3 适用范围

该评估板不属于欧盟关于电磁兼容性、受限物质（RoHS）、回收（WEEE）、FCC、CE或UL的指令范围，可能不满足这些或其他相关指令的技术要求。

7.4 责任限制

ON Semiconductor不对任何特殊、间接、附带或惩罚性损害负责，其总责任在任何情况下不超过评估板的购买价格（如有）。

八、总结

NCP1522B可调输出电压降压转换器评估板为电子工程师提供了一个便捷的测试和开发平台。其具备高效、小巧、功能丰富等特点，适用于多种便携式设备的电源设计。在使用评估板时，工程师需要严格遵循测试流程和注意事项，以确保测试结果的准确性和设备的安全性。同时，参考评估板的物料清单和PCB布局图，有助于优化设计，提高产品性能。你在使用这款评估板的过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享交流。