探索LM2773评估板：设计与应用解析

在电子设计领域，电源管理芯片的性能和应用对于整个系统的稳定性和效率至关重要。今天，我们就来深入探讨一下TI的LM2773评估板，看看它在电源管理方面的独特之处。

文件下载：LM2773TLEV.pdf

评估板基本操作

连接要求

要让LM2773评估板正常工作，首先要进行正确的连接。需要将2.7V - 5.5V的电源电压连接到板上的Vin和GND连接器。对于EN（使能）引脚，将其中心引脚连接到 (V_{IN}) （ON位置）可使设备启用，连接到GND（OFF位置）则会禁用设备。而Mode（SEL）引脚用于选择输出电压模式，将中心引脚连接到“+”（Vin）可选择1.6V输出电压模式，连接到“−”（GND）则选择1.8V输出电压模式。大家在实际操作中，一定要仔细检查这些连接，避免因连接错误导致设备无法正常工作。

评估板的关键组件

物料清单

评估板上的各个组件都有其特定的作用。下面是主要组件的详细信息：	Component Symbol	Value	Package [U.S. (Metric)]	Dimensions (mm)	Temperature Characteristic	Manufacturer	Part #
LM2773	--	DSBGA - 9	1.511 x 1.511 x 0.6	--	TI	LM2773
C IN	1µF, 10V	0402 (1005)	1 x 0.5 x 0.6	X5R	TDK	C1005X5R1A105K
C OUT	4.7µF, 6.3V	0603 (1608)	1.6 x 0.8 x 0.8	X5R	TDK	C1608X5R0J475K
C 1, C 2	1µF, 10V	0402 (1005)	1 x 0.5 x 0.6	X5R	TDK	C1005X5R1A105K

从物料清单中可以看出，电容的选择对于电源管理的稳定性非常重要。不同的电容值和封装适用于不同的电路需求，在设计时需要根据实际情况进行合理选择。

电路工作原理

核心电荷泵

LM2773的核心是一个由内部生成的非重叠时钟控制的两相电荷泵。这个电荷泵通过外部飞跨电容（ (C{1}) 和 (C{2}) ）将电荷从输入转移到输出。当输入电压在1.8V模式下等于或低于3.5V（典型值），或在1.6V模式下等于或低于3.3V（典型值）时，LM2773以1x增益模式工作，此时输入电流等于负载电流。而当输入电压高于相应模式下的典型值时，器件采用2/3x增益，输入电流为负载电流的2/3。那么，在实际设计中，如何根据不同的输入电压和负载要求来选择合适的增益模式呢？这是值得我们深入思考的问题。

开关电容循环

电荷泵的工作过程包括“充电阶段”和“放电阶段”。在充电阶段，飞跨电容由输入电源充电。经过半个开关周期 ([t = 1 /(2 ×F_{sw})]) 后，LM2773切换到放电阶段，此时在充电阶段存储在飞跨电容上的电荷被转移到输出端。这种周期性的电荷转移过程是如何保证输出电压的稳定性的呢？大家可以在实际应用中仔细观察和分析。

电压调节

在中高负载电流情况下，LM2773使用固定频率预调节将输出电压调节到1.8V或1.6V（取决于所选的电压模式）。飞跨电容的输入和输出连接通过内部MOS开关实现。预调节通过限制连接在电压输入和飞跨电容之间的MOS开关的栅极驱动，控制该开关的导通电阻，从而限制在充电和放电阶段进出飞跨电容的电荷量，进而保持输出纹波非常低。当输出电流较低（典型值 < 40mA）时，LM2773会自动切换到低纹波脉冲频率调制（PFM）调节模式。在PFM模式下，飞跨电容保持在放电阶段，直到输出电压降至预定的触发点以下，然后切换回充电阶段。这种自适应的调节模式是如何提高电源效率的呢？大家不妨在实际设计中进行验证。

电磁干扰抑制

为了减少电磁干扰（EMI），LM2773采用了扩频操作，将器件的峰值辐射能量分布在更宽的频带上。这种扩频操作在LM2773的所有工作模式下都被使用。在实际应用中，扩频操作对于降低系统的电磁干扰效果如何呢？大家可以通过实际测试来评估。

重要注意事项

在使用TI的半导体产品时，需要注意以下几点：

1. TI有权对其半导体产品和服务进行修正、改进等更改，并有权根据相关标准停止任何产品或服务。买家在下单前应获取最新信息，并确保信息的及时性和完整性。
2. TI保证其组件在销售时符合适用的规格，但并非对每个组件的所有参数都进行测试。
3. TI不承担买家产品应用协助或设计的责任，买家需对自己使用TI组件的产品和应用负责。
4. TI不保证授予与TI组件或服务使用相关的任何知识产权许可。
5. 对于TI信息的复制需遵循相关规定，不得进行更改。
6. 转售TI组件时，若声明与TI规定不同或超出其参数范围，将使相关TI组件的所有明示和暗示保修无效。
7. 买家需自行负责其产品和应用的合规性，特别是在安全关键应用中，需对TI及其代表进行赔偿。
8. 未经特别授权，TI组件不得用于FDA III类（或类似生命关键医疗设备）。
9. 只有TI专门指定为军用级或“增强塑料”的组件才适用于军事/航空航天应用。
10. 对于未指定符合ISO/TS16949要求的产品，TI不承担未能满足该标准的责任。

总之，LM2773评估板在电源管理方面具有独特的性能和优势，但在使用过程中需要我们仔细了解其操作方法和注意事项，以确保设计的可靠性和稳定性。希望本文能对大家在电子设计中有所帮助，你在实际应用中遇到过哪些与LM2773相关的问题呢？欢迎在评论区分享。