LM2653 降压转换器评估模块使用指南

在电子设计领域，电源管理是至关重要的一环。今天我们来深入了解一下德州仪器（Texas Instruments）的 LM2653 降压转换器评估模块，看看它有哪些特性以及如何进行设计应用。

文件下载：LM2653-ADJEVAL.pdf

一、LM2653 简介

LM2653 开关稳压器在 100:1 的负载范围（1.5A 至 15 mA）内提供高效的电源转换，这一特性使其非常适合电池供电的应用。它采用同步整流和 75 mΩ 内部开关，效率高达 97%。在轻负载时，LM2653 会进入低功耗迟滞或“睡眠”模式，以保持高效率，在许多应用中，15 mA 负载下效率仍超过 80%。此外，它还有一个关断引脚，可将电源电流降至 7 µA。

该 IC 包含用于电流模式控制的专利电流检测电路，这一特性消除了其他电流模式 DC - DC 转换器所需的外部电流检测。同时，它具有 300kHz 固定频率内部振荡器，高振荡频率允许使用极小的低剖面组件。

评估板可以通过向当地德州仪器销售办事处订购部件号 LM2653EVAL 或从 TI 网站（http://www.ti.com）获取。

二、评估板设计

1. 输出电压与输入电压范围

评估板设计为在高达 1.5A 的电流下提供 2.5 V 输出，输入电压范围是 4 V 至 14 V。

2. 输出电压调整

反馈电阻可以进行调整以实现不同的输出电压，计算公式为： [V{OUT }=1.238 V timesleft[1+left(R{1} / R_{2}right)right] ] R1 和 R2 应选择 10 kΩ 至 100 kΩ 之间的 1% 电阻。

3. PCB 布局

PCB 布局对于降低噪声和确保指定性能至关重要。布局指南可参考《LM2653 1.5A 高效同步开关稳压器数据手册》（SNVS050），评估板的版图在本应用报告末尾展示。

4. 电路保护

当发生欠压保护时，由于电感器电流通过同步 FET 反向，输出电压可能会被拉至地以下。对于需要防止负电压的应用，建议使用钳位二极管 D2。

5. PGOOD 标志与保护机制

PGOOD 标志在过压或欠压锁存保护启用时会变低。当输出电压超过其标称值的 110% 时，过压保护将立即启用；而欠压锁存保护会等待由 LDELAY 电容器设置的一段时间，如果在此等待期后输出电压仍低于其标称值的 80%，则锁存保护将启用。

6. 部件列表

评估板的部件列表如下：	Designation	Description
L1	22 µH, Coilcraft DO3316P - 223
CIN (input capacitor)	100 µF, 16 V, Sprague 594D107X0016D2T
CIN2 (input capacitor)	0.1 µF 陶瓷电容器
CB (bootstrap capacitor)	0.1 µF 陶瓷电容器
CSS (softstart capacitor)	4.7 nF 陶瓷电容器
COUT (output capacitor)	120 µF, 6.3 V, Sprague 594D127X06R3C2T
CC1 (compensation)	2.2 nF 陶瓷电容器
CC2 (compensation)	100 pF 陶瓷电容器
RC (compensation)	30 kΩ, 5% 电阻
D1	1A 肖特基二极管, Motorola MBRA130LT3
R1	20.0k, 1% 电阻
R2	19.6k, 1% 电阻
CDELAY	100 nF 陶瓷电容器
RP	50K, 5% 电阻
D2	开路

三、典型 PC 板布局

文档中给出了组件放置指南、组件侧 PC 板布局和焊接侧 PC 板布局的相关图示，合理的布局有助于提高评估板的性能和稳定性。大家在实际设计中可以参考这些布局图，思考如何根据自己的具体需求进行优化。

四、参考资料

设计过程中可以参考《LM2653 1.5A 高效同步开关稳压器数据手册》（SNVS050），它能为我们提供更详细的技术信息和设计指导。

五、修订历史

从 2013 年 4 月的 B 版到 2021 年 12 月的 C 版，文档更新了表格、图形和交叉引用的编号格式，并更新了用户指南标题。

在使用德州仪器的这些资源时，我们要注意 TI 提供的资源是“按原样”提供的，我们需要自己负责选择合适的 TI 产品、设计和测试应用，并确保应用符合相关标准和要求。大家在实际应用中有没有遇到过类似电源管理模块的设计挑战呢？又是如何解决的呢？欢迎在评论区分享你的经验。