ROHM降压开关稳压器评估板：BD9328EFJ/BD9329AEFJ的设计与应用

在电子设计领域，开关稳压器是实现高效电源转换的关键组件。ROHM的BD9328EFJ和BD9329AEFJ降压开关稳压器，凭借其出色的性能和特性，为分布式电源系统等应用提供了可靠的解决方案。本文将详细介绍这两款稳压器评估板的相关信息，包括其特点、操作步骤、布局指南以及组件选择等内容。

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一、评估板概述

ROHM为评估BD9328EFJ和BD9329AEFJ降压开关稳压器开发了评估板。该评估板可接受4.2 - 18V的宽电源输入，能产生3.3V或由外部电阻定义的降压输出。IC集成了两个低电阻N沟道MOSFET，固定同步频率为380kHz。同时具备软启动电路、UVLO（低压错误预防电路）和TSD（热关断检测）保护电路，EN引脚可实现IC的简单开关控制，以降低待机电流消耗。

应用场景

• 分布式电源系统：为多个负载提供稳定的电源。
• 线性稳压器的预调节器：优化线性稳压器的输入电源。

二、评估板参数

1. 供电电压

• BD9328EFJ：最小4.2V，典型12V，最大18V。
• BD9329AEFJ：最小4.2V，典型12V，最大18V。

2. 输出电压和电流

• BD9328EFJ：输出电压3.3V，最大输出电流2A。
• BD9329AEFJ：输出电压3.3V，最大输出电流3A。

三、评估板操作步骤

1. 连接GND：将评估板的GND引脚连接到接地端。
2. 连接Vin：将Vin连接到+12V_Vin引脚，为IC的Vin引脚提供电源。注意，当SW1为高电平时（白色箭头指示），EN引脚被拉高。
3. 测量输出功率：在连接负载的情况下，可从评估板的+3.3V_Vout引脚测量输出功率。

四、参考图表与应用数据

评估板提供了BD9328EFJ和BD9329AEFJ的负载特性、瞬态响应和效率等参考图表。这些图表有助于工程师了解稳压器在不同工作条件下的性能表现，例如在不同输入电压、输出电流和负载变化时的输出纹波电压、瞬态响应时间等。

五、评估板布局指南

1. 最大电压条件下的散热考虑

对于在最大电压条件（最大20V）下工作的应用，在电路板布局时需要额外考虑散热问题。提供的评估板是2层板，仅用于评估目的。在最大条件下，IC的内部热关断检测电路可能会启动，输出将被禁用，直到结温下降。

2. 推荐的PCB选项

• 4层PCB：使用带有内部GND平面并连接到IC GND引脚的4层PCB，以提高散热性能。
• 2层PCB + 散热片：在IC封装上附加散热片的2层PCB。
• 2层PCB + 铜平面：使用带有大于1oz铜平面并连接到IC的2层PCB。

六、应用组件选择

1. 输出LC滤波器常数选择

输出LC滤波器用于为输出负载提供恒定电流。电感值越大，电感纹波电流和输出纹波电压越小，但负载瞬态响应速度较慢，物理尺寸较大，饱和电流较低，串联电阻较高；电感值越小则相反。选择电感纹波电流为平均电感电流（相当于输出负载电流）的20% - 40%是一个较好的折衷方案。同时，电感的饱和电流应高于最大输出电流加上电感纹波电流的一半。输出电容会影响输出纹波电压，应选择较大的电容以满足应用对纹波电压的要求。

2. 环路补偿

• 选择补偿电容CCMP和电阻RcMP：电流模式降压转换器具有2极点和1零点系统，选择合适的补偿电阻和电容对于良好的负载瞬态响应和稳定性至关重要。补偿电阻RcMP决定了交叉频率Fces，较高的交叉频率可实现良好的响应速度，但稳定性较差；较低的交叉频率则稳定性好但响应速度慢。通常选择开关频率的1/10作为交叉频率在大多数应用中表现良好。
• 选择相位补偿电阻Rcmp：根据公式计算补偿电阻RcMP的值。
• 选择相位补偿电容CCMP：通过插入相位超前补偿来消除输出电容和电阻负载引起的相位延迟。通过设置Fz = FcRs / 6来估算补偿电容CCMP的值。
• 环路补偿稳定性条件：为确保DC/DC转换器的稳定性，需要检查环路补偿是否具有足够的相位裕度。在增益为0dB时，相位延迟必须小于150度。前馈电容CRup可在有限频率范围内提高相位裕度，有时用于改善环路响应。

3. 反馈电阻常数设计

根据公式设置反馈电阻，以实现所需的输出电压。

七、评估板物料清单（BOM）

文档提供了评估板的物料清单，包括各个组件的型号、供应商等信息，方便工程师进行采购和设计。

在实际设计中，工程师需要根据具体的应用需求和性能要求，综合考虑上述各项因素，合理选择组件和进行电路板布局，以确保ROHM的BD9328EFJ和BD9329AEFJ降压开关稳压器能够在系统中稳定、高效地工作。你在使用这些稳压器进行设计时，是否遇到过类似的组件选择和布局问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。