AS7620评估板：助力500mA滞回高压降压转换器测试

在电子设计领域，一款性能优良的评估板对于测试芯片的功能和性能至关重要。今天我们就来详细介绍一下AS7620评估板，它主要用于测试AS7620这款500mA滞回高压降压转换器在标准应用中的表现。

文件下载：AS7620EB.pdf

一、评估板概述

1. 测试条件

评估板的默认测试条件是输入电压 (V{IN}=24V)，输出电压 (V{OUT} =5V)。实际上，输入电压范围可在5V到32V之间，而AS7620的输出电压范围是1.2V到 (V_{IN})，不过评估板的输出电压上限为15V。通过评估板背面的0805尺寸输出电阻分压器焊盘，可以轻松调整输出电压。

2. 关键特性

• 测试点设计：具备方便的输入、输出、关断和电源监控标志测试点回路，便于工程师进行各项测试。
• 电容配置：采用高压陶瓷电容，可支持最高15V的输出电压。
• LDO供电：微功耗LDO能产生3.3V电压用于标志输出，最大可提供250mA电流。
• 单面组装：单面组装设计，方便从背面进行修改操作。
• 电阻焊盘：所有配置电阻采用大尺寸0805并联焊盘，输出电感和电容有备用焊盘，便于更换元件。
• 接地设计：安静的接地探头点可最小化接地环路面积和噪声。

二、电路设计

1. 原理图与物料清单

原理图中，粗线表示大电流路径，双面放置的元件在图中会突出显示。这有助于工程师清晰地了解电路的连接和元件分布。

2. 布局与元件放置

• 高电流路径：为了降低噪声对转换器和周边电子电路的影响，需要合理设计布局。主要的高电流路径包括输入电源、输出电源、接地和开关节点（LX）。这些走线应尽可能宽且短，以提高效率并减少脉冲电流产生的噪声。
• 反馈走线：反馈（FB）走线用于将输出电压信息传输到芯片，需要特别注意其位置。应使其远离开关节点，并尽量用接地走线进行屏蔽。
• 背面焊盘：所有影响AS7620工作特性的元件在背面都有可选的并联访问焊盘。可以将较大尺寸的0805表面贴装电阻和电容与默认元件并联焊接，输出电容和电感也有镜像焊盘，方便更改元件值。有效电阻值可根据公式 (left(1 / R{eff}=frac{1}{R}+frac{1}{R^{1}}right)) 或 (R{eff}=frac{R * R^{1}}{R + R^{1}}) 计算。
• 测试探头放置：测试开关模式转换器时，探头的放置尤其是接地连接非常关键。建议使用最灵敏的接地连接作为单点接地参考，AS7620的4脚是推荐的接地连接点，TP4靠近该引脚，可最小化接地环路电流。测试时，最好使用短的接地带连接到探头引脚，并连接到前面标有接地符号的TP4。

三、功能特性

1. 偏置电压

板上有一个由“austriamicrosystems”超低功耗线性稳压器（AS1360）从 (V_{OUT}) 导出的稳定3.3V电压，用于上拉PGOOD、PF和ILIM引脚。这些引脚一般可接受最高3.6V的上拉电压，Vbias可通过板上相关端子访问。AS1360最大可提供250mA电流，还可用于对AS7620的输出电压进行后调节，有效去除纹波电压和滞回开关伪像。

2. 电源良好（Power Good）

PG输出通过板上专用端子引出。当输出电压不低于设定值的93%（典型值）时，内部开漏将关闭。

3. 早期电源故障（Early Power Fail）

输入电压由VEPF引脚监控，并在外部提供一个专用标志（PF低电平有效）。PF的状态取决于编程的阈值和滞回。表1提供了覆盖所有标准输入总线的电阻值，这些电阻值为1%的商用值，必须使用正确的电阻值以确保EPF和PF引脚的最大绝对电压符合要求。

4. 关断功能

该端子直接连接到器件的相关引脚，将其短路到接地可关闭转换器。关断引脚内部上拉，建议不使用外部上拉，以避免冲突和损坏器件。

5. 输出电压选择

要更改输出电压，需要更改R1和/或R2。输出电压将根据公式 (V{OUT}=V{REF}timesleft(1+frac{R{1}}{R{2}}right)) 设置。若要将 (V_{OUT}) 设置高于15V，需要更换输出电容为额定电压高于所需输出电压最大值的电容，目前使用的是100µF 16V陶瓷电容。

6. 电流限制

在内部PMOS导通期间进行电流检测，可通过ILIM引脚选择三种不同的电流限制阈值：

• ILIM短路到接地时，典型值为240mA。
• ILIM短路到 (V_{OUT})（1.5V到3.6V）时，典型值为720mA，但该设置对输入电压有显著依赖性。
• ILIM浮空时，典型值为1000mA。

此阈值为峰值电流限制，当电流在导通期间达到阈值时，PMOS将关闭，只有当电流接近0A且反馈电压等于或低于 (V_{REF}) 时，PMOS才会再次导通。最大输出电流为ILIM/2。使用允许最大所需输出电流的最小电流限制，可以减小电感尺寸和成本。同时，应选用饱和电流额定值高于AS7620电流限制设置的电感，而不是平均输出电流。

7. 效率

滞回控制环路使评估板即使在非常轻的负载下也能实现极高的效率。

四、注意事项

在使用AS7620评估板时，需要注意以下几点：

1. 设计产品时，要向austriamicrosystems AG确认最新信息，因为其有权随时更改规格和价格而不另行通知。
2. 该产品适用于正常商业应用，对于需要扩展温度范围、特殊环境要求或高可靠性的应用，如军事、医疗生命支持或维持设备，需经austriamicrosystems AG额外处理后使用。
3. 对于少于100个零件的发货，制造流程可能与标准生产流程有所偏差，如测试流程或测试地点。

通过对AS7620评估板的详细介绍，相信电子工程师们对其有了更深入的了解。在实际应用中，合理利用评估板的各项特性，能够更好地测试和优化AS7620降压转换器的性能。大家在使用过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区交流分享。