LM34914评估板：设计工程师的得力助手

在电子设计领域，一款性能优良的评估板能为工程师们带来极大的便利。今天，我们就来深入了解一下TI公司的LM34914评估板，看看它能为我们的设计工作带来哪些帮助。

文件下载：LM34914EVAL.pdf

一、评估板简介

LM34914EVAL评估板采用恒定导通时间（COT）工作原理，为设计工程师提供了一个功能完备的降压稳压器。该评估板可在8V至40V的输入电压范围内提供5V的输出电压，最大负载电流可达1A，电流限制设置约为1.2A。其规格参数如下：

• 输入电压：8V - 40V
• 输出电压：5V
• 最大负载电流：1.0A
• 最小负载电流：0A
• 电流限制：≈1.2A（Vin = 8V）
• 测量效率：94.5%（VIN = 8V，IOUT = 200mA）
• 标称开关频率：275kHz
• 尺寸：2.0英寸×1.0英寸×0.53英寸

二、工作原理

导通时间计算

评估板的导通时间由R4和VIN决定，计算公式为： [t{ON}=frac{1.15 × 10^{-10} times(R 4+1.4 k)}{left(V{IN}-1.5 Vright)}+50 ns] 导通时间在VIN = 8V时约为2700ns，在VIN = 40V时约为500ns，且导通时间与VIN成反比，以保持近乎恒定的开关频率。

工作过程

在每个导通时间结束时，最小关断定时器确保降压开关至少关断265ns。在关断期间，负载电流由输出电容（C7）提供。当输出电压下降到使FB引脚电压低于2.5V时，调节比较器启动一个新的导通时间周期。为了实现稳定的固定频率操作，FB引脚需要至少25mV的纹波来切换调节比较器。电流限制阈值随Vin变化，在Vin = 8V时约为1.2A，在Vin = 40V时约为1.05A。

三、板布局与探测注意事项

散热问题

当评估板在高输入电压和高负载电流下工作时，LM34914和二极管D1可能会发热，此时可能需要强制空气流动来散热。

探测安全

在高输入电压下探测电路时，务必小心操作，防止受伤以及对电路造成损坏。

负载连接

在最大负载电流（1A）下，连接负载的电线尺寸和长度变得至关重要，要确保评估板与负载之间的电线没有明显的电压降。

四、板连接与启动

输入连接到J1连接器，负载连接到J2（OUT）和J3（GND）端子。启动前，应在输入和输出端子连接电压表，并使用电流表或电流探头监测负载电流。建议将输入电压逐渐增加到8V，此时输出电压应为5V。如果输出电压正确，可根据需要增加输入电压，但不要超过40V。

五、输出纹波控制

LM34914的FB引脚需要至少25mVp-p的纹波，且与SW引脚的开关波形同相，以确保正常工作。下面介绍三种不同的纹波控制方案：

方案A：最小输出纹波

该方案使用R6、C9和C10组件，可使输出纹波最小化。输出纹波主要由输出电容（C7）的ESR和电感器的纹波电流决定，在输入电压范围内，输出纹波从Vin = 8V时的≈3mVp-p到Vin = 40V时的≈8mVp-p。FB引脚所需的纹波由R6、C9和C10产生，通过C10耦合到FB引脚。

方案B：中等纹波水平配置

此配置比方案A产生更多的输出纹波，但使用的电容更少。R3、C2和C12用于替代R6和C7 - C10，在输入电压范围内，输出纹波从≈30mVp-p到≈63mVp-p。

方案C：最低成本配置

该配置与方案B类似，但不使用C12。R3用于在输出端产生≥50mV的纹波，在输入电压范围内，输出纹波从≈60mVp-p到≈120mVp-p。如果应用能够容忍这种纹波水平，这是最经济的解决方案。

六、最小负载电流

LM34914需要约500µA的最小负载电流，以确保升压电容（C4）在每个关断时间内得到充分充电。在该评估板中，最小负载电流由反馈电阻（R1，R2）提供，使得评估板的最小负载电流可以指定为零。

七、物料清单

评估板的物料清单包含了各种电容、二极管、电感器、电阻和开关稳压器等组件，详细信息如下：	Item	Description	Mfg., Part Number	Package	Value
C1	Ceramic Capacitor	TDK C3225X7R1H475M	1210	4.7 µF, 50V
C2	Ceramic Capacitor	Unpopulated	1206
C3	Ceramic Capacitor	TDK C2012X7R2A104M	0805	0.1 µF, 16V
C4	Ceramic Capacitor	TDK C2012X7R1C104M	0805	0.022 µF, 16V
C5	Ceramic Capacitor	TDK C2012X7R1C223M	0805	0.1 µF, 100V
C6	Ceramic Capacitor	TDK C2012X7R1C223M	0805	0.022 µF, 16V
C7	Ceramic Capacitor	TDK C3225X7R1C226M	1206	22 µF, 16V
C8	Ceramic Capacitor	TDK C2012X7R2A104M	0805	0.1 µF, 16V
C9	Ceramic Capacitor	TDK C2012X7R2A332M	0805	3300 pF
C10	Ceramic Capacitor	TDK C2012X7R2A103M	0805	0.01 µF
C11	Ceramic Capacitor	Unpopulated	0805
C12	Ceramic Capacitor	Unpopulated	0805
D1	Schottky Diode	Zetex ZLLS2000	SOT23-6	40V, 2.2A
L1	Power Inductor	TDK SLF12575T-101M1R9, or Cooper Bussmann DR125-101	12.5 mm × 12.5 mm	100 µH, 1.9A
R1	Resistor	CRCW08054991F	0805	4.99 k Ω
R2	Resistor	CRCW08054991F	0805	4.99 k Ω
R3	Resistor	Unpopulated	0805
R4	Resistor	CRCW08051503F	0805	150 k Ω
R6	Resistor	CRCW08059092F	0805	90.9 k Ω
U1	Switching Regulator	Texas Instruments LM34914	WSON 3 × 3

八、电路性能与PCB布局

评估板的电路性能通过效率与负载电流、效率与输入电压、输出电压纹波、开关频率与负载电流、电流限制与输入电压等图表进行展示。此外，文档还提供了评估板的丝印图、顶层和底层布局图，方便工程师进行参考和设计。

九、重要注意事项

TI公司保留对其半导体产品和服务进行更改和停产的权利，买家在下单前应获取最新信息并核实其准确性。TI公司对其组件的性能提供保证，但不承担应用协助或买家产品设计的责任。买家应对自己的产品和应用负责，并采取适当的设计和操作安全措施。

总之，LM34914评估板为设计工程师提供了一个功能强大、灵活的降压稳压器解决方案。通过合理选择输出纹波控制方案和注意相关的使用事项，工程师们可以更好地利用该评估板进行电路设计和测试。你在使用类似评估板时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验。