深入解析LM5060EVAL评估板：功能、配置与应用

一、引言

作为电子工程师，在进行电路设计时，一款出色的评估板能为我们带来极大的便利，帮助我们快速评估芯片的功能和性能。今天要介绍的就是LM5060EVAL评估板，它主要用于展示低静态电流的LM5060高端保护控制器的功能。如果你想深入了解LM5060的特性，这款评估板是个不错的选择。

文件下载：LM5060EVAL/NOPB.pdf

二、评估板概述

（一）设计目的

LM5060评估板旨在展示LM5060高端保护控制器的功能，采用了一个高端N沟道功率MOSFET，其设计突出了小尺寸解决方案的应用。若想了解LM5060的功能和电气特性，可参考《LM5060 High - Side Protection Controller With Low Quiescent Current Data Sheet (SNVS628)》。

（二）工作范围

1. 输入电压：最大过压保护（OVP）电压为37V，欠压锁定（UVLO）最小输入电压为9V。
2. 输出电流：范围是0A到5.0A。
3. 环境温度：范围为0°C到50°C。
4. 电路板尺寸：1.35in x 2.25in。

（三）可配置性

评估板可以通过修改欠压锁定（UVLO）和过压保护（OVP）的电阻分压器（R1、R2和R3）以及保护瞬态电压抑制二极管D1，来适应不同的输入电压范围。同时，改变电阻R4的值可以增加负载电流能力，但由于PCB布局未针对5A以上电流进行测试，操作时需谨慎。

三、评估板启动

（一）启动前准备

在给LM5060评估板供电之前，要确保所有外部连接正确。需关闭外部电源，并将其以正确的极性连接到INPUT和GND引脚。可根据需要在OUTPUT和GND引脚之间连接一个负载电阻，电阻负载能使Q1在开启时的电流相对较低。虽然建议使用电阻负载，但电子负载也可谨慎使用。可以使用万用表或示波器在OUTPUT引脚监测输出电压。

（二）启动过程

确认所有连接无误后，即可施加输入电源。启动时，负载电阻或电子负载并非必须连接。若将EN测试点拉高（参考《LM5060 High - Side Protection Controller With Low Quiescent Current Data Sheet (SNVS628)》中电气特性部分的阈值电压），施加输入电压时输出电压将上升。评估板启动时，EN引脚需要拉高，可使用实验电缆将EN引脚连接到VIN引脚或其他高于2.0V的电压源。

四、关键保护功能

（一）电感反冲保护

二极管D1和电容C4用于电感反冲保护，可限制关闭功率MOSFET Q1时产生的电压尖峰。电容C5有助于防止MOSFET Q1关闭时OUTPUT线路上出现负电压。

（二）欠压锁定（UVLO）

电阻R1、R2和R3根据输入电压的缩放值设置UVLO。评估板通常在输入电压介于8.0V（低阈值）和8.8V（高阈值）之间时启动UVLO。当UVLO引脚电压降至高阈值以下时，UVLO激活，LM5060关闭MOSFET Q1，但不会锁存关闭。一旦UVLO电压恢复到高阈值以上，将恢复正常操作。

（三）过压保护（OVP）

同样由电阻R1、R2和R3根据输入电压的缩放值设置OVP水平。评估板上的电阻选择为当输入电压超过37.1V（典型值）时启动OVP。OVP启动时，LM5060关闭MOSFET Q1，但不锁存关闭。当输入电压降至32.8V（典型值）以下时，MOSFET Q1将重新开启，输出电压上升。

（四）过流保护

SENSE引脚的9.09kΩ电阻（RS）与MOSFET的0.025Ω导通电阻（RDS(ON)）共同将典型过流阈值（IDSTH）设置为约5.8A，实际值可能在4.6A到6.9A之间变化。0.10µF的定时器电容提供典型的过流故障检测延迟时间为18.2ms，实际延迟时间可能在15.4ms到23.5ms之间变化。

五、其他功能

（一）使能控制

评估板上的EN测试点用于控制LM5060的操作。施加小于0.8V的电压到EN引脚、连接到地或断开连接可关闭评估板；施加大于2.0V的电压到EN连接或直接连接到VIN可启动评估板。若EN测试点悬空，EN引脚的内部下拉将确保LM5060保持关闭状态。

（二）输出状态监测

可在评估板的STATUS连接点测量输出状态。当LM5060处于故障状态（SENSE > OUT）时，信号为高；当LM5060激活且无故障状态（SENSE < OUT）时，STATUS为低。当通过拉低EN引脚关闭LM5060时，nPGD比较器关闭，STATUS信号变为高。

（三）栅极电路和定时器设置

C3可选，可用于减慢栅极转换速度以便评估。电容C1设置启动时间延迟、转换时间延迟和过流故障检测延迟时间。当TIMER电容上的电压超过2.0V阈值条件时，LM5060将锁存关闭MOSFET Q1，直到EN、UVLO或VIN（POR）输入先低后高。0.10µF（100nF）的定时器电容提供典型的启动延迟时间为33.3ms，典型的转换延迟时间为15.5ms，典型的过流故障检测延迟时间为18.2ms。

六、组件选择与注意事项

在更改默认组件之前，以及了解组件选择的相关信息，可参考《LM5060 High - Side Protection Controller With Low Quiescent Current Data Sheet (SNVS628)》。同时，德州仪器对其半导体产品和服务保留进行修改、改进等权利，用户在使用时需注意获取最新信息，并遵循相关的条款和条件。

大家在使用LM5060EVAL评估板的过程中，有没有遇到过一些特别的问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。