ROHM降压开关稳压器评估板：BD9673EFJ/BD9876EFJ的深度解析

在电子设备的电源设计中，开关稳压器扮演着至关重要的角色。ROHM的BD9673EFJ和BD9876EFJ降压开关稳压器评估板，为工程师们提供了一个便捷的评估和设计平台。今天，我们就来深入了解一下这两款评估板的特点、应用以及相关的设计要点。

文件下载：BD9673EFJ_EVK.pdf

评估板概述

ROHM的这款评估板是为评估BD9673EFJ和BD9876EFJ降压开关稳压器而开发的。它能够接受7 - 42V的宽电源输入，并可产生1.2V、1.8V、3.3V、5V或用户自定义的输出电压。IC内部集成了200mohm的Nch MOSFET（最大3.5A），同步频率范围为200kHz至500kHz。同时，它还具备软启动电路、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

该评估板适用于具有12V/24V线路的通用设备，为这些设备的电源设计提供了稳定可靠的解决方案。

评估板的电气参数

供电电压

• BD9673EFJ：VCC范围为7 - 24V，评估板工作电压为24V。
• BD9876EFJ：VCC范围同样为7 - 24V，评估板工作电压为24V。

输出电压和电流

• BD9673EFJ：VOUT范围为1V至VCC x 0.7V（受最小导通脉冲限制，典型值200ns），最大输出电流IOUT为1.5A。
• BD9876EFJ：VOUT范围为1V至VCC x 0.7V（受最小导通脉冲限制，典型值200ns），最大输出电流IOUT为2.75A。

评估板的操作流程

连接GND

将GND连接到评估板的GND引脚。

连接Vcc

将Vcc连接到+24V_Vin引脚，此时IC的Vcc引脚将获得供电。需要注意的是，EN引脚默认上拉。

测量输出功率

在评估板上连接负载后，可以从+5V_Vout引脚测量输出功率。负载电流最大可增加到2.75A。

参考图表与应用数据

BD9673EFJ

提供了效率、频率响应和负载特性等参考图表，这些图表能帮助工程师更好地了解该评估板在不同工况下的性能表现。

BD9876EFJ

同样有关于效率、频率响应和负载特性的参考图表，方便工程师进行对比和分析。

评估板布局指南

在设计过程中，对于接近或达到最大电压条件（最大45V）的应用，需要在电路板布局时考虑散热问题。评估板为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。为了更好地实现IC的散热，对于接近这些条件的最终设计，建议采用以下PCB选项：

1. 使用具有内部GND平面并连接到IC GND引脚的4层PCB。
2. 在IC封装上安装散热片的2层PCB。
3. 在IC上连接铜平面（>1oz）的2层PCB。

DC/DC比较器频率特性调整

相位补偿元件的作用

通过误差放大器的输出VC引脚来控制环路的稳定性和响应性。连接到Vc引脚的电阻和电容的组合可以调整决定稳定性和响应性的零点和极点。

直流增益计算

电压反馈环路的直流增益可以通过特定公式计算，其中涉及反馈电压VFB、误差放大器的电压增益AEA、电流检测的跨导Gcs和输出负载电阻值Rl。

控制环路中的极点和零点

控制环路中有两个重要的极点，分别与相位补偿电容和误差放大器的输出电阻、输出电容和负载电阻有关。同时，还存在一个重要的零点，与相位补偿电容C1和相位补偿电阻R3有关。此外，如果输出电容较大且ESR（等效串联电阻）较大，还会出现一个单独的ESR零点。

相位补偿设计目标

相位补偿设计的目标是创建一个通信函数，以获得所需的带宽和相位裕度。交叉频率（带宽）在反馈环路增益变为“0”时非常重要，交叉频率过低会导致电源波动响应和负载响应变差，过高则可能导致环路不稳定。一般来说，交叉频率的目标是开关频率的1/20或更低。

评估板物料清单（BOM）

文档中提供了详细的物料清单，包括电容、二极管、电感、电阻等元件的规格、制造商和型号。需要注意的是，IC未在清单中列出，具体使用BD9673EFJ还是BD9876EFJ，需查看PCB背面的IC标签。

ROHM的BD9673EFJ和BD9876EFJ降压开关稳压器评估板为工程师提供了一个全面的评估和设计平台。通过了解其特点、应用、电气参数、操作流程、布局指南以及频率特性调整等方面的内容，工程师们可以更好地利用这些评估板进行电源设计，确保设计出稳定、可靠的电源系统。大家在实际应用中是否遇到过类似的电源设计问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和心得。