LM8850评估板应用指南：打造高效DC - DC转换方案

在电子设计领域，DC - DC转换器是电源管理的关键组件。今天，我们来深入探讨德州仪器（TI）的LM8850评估板，它是一款针对超级电容器优化的升压DC - DC转换器，为移动设备架构带来了新的高功率应用可能。

文件下载：LM8850UREV/NOPB.pdf

一、LM8850评估板概述

1. 核心功能

LM8850评估板展示了一个升压DC - DC转换器的工作原理，该转换器与超级电容器配合使用，能保护电池免受电源浪涌影响，适用于移动设备架构中的高功率应用。它可以在2.3V至5.5V的输入电压范围内，创建一个3.6V至5.7V的理想输出电压轨，不过要注意输入电压 (V{IN}) 必须比预期输出电压 (V{OUT}) 低10%。

2. 控制灵活性

通过I2C接口，用户可以灵活控制多个输出电压设置、输入电流限制以及高达1A的负载电流。这种灵活性使得LM8850能够适应不同的应用场景。

3. 工作模式

LM8850有两种工作模式：自动模式和强制PWM模式。在自动模式下，轻负载时转换器处于PFM模式，重负载时切换到PWM模式。滞回PFM模式可将轻负载和待机条件下的静态电流降低至7µA（典型值），从而延长电池寿命。同步操作则提供了真正的关断隔离，并提高了中等到满载条件下的效率。

4. 高频优势

高开关频率允许使用更小的无源元件，内部补偿适用于更广泛的电感和输出电容值，有助于满足系统需求并实现小型化的系统解决方案。

二、典型应用电路与连接信息

1. 典型应用电路

典型应用电路展示了LM8850与超级电容器的配合使用方式，这是实现其功能的关键部分。

2. 连接图与封装标记

评估板采用9 - Bump DSBGA封装，其连接图清晰地展示了各个引脚的位置和功能。

3. 引脚描述

Pin #	Name	Description
A1	VIN	电源输入，连接到输入滤波电容
A2	SW	开关节点，连接内部NFET开关和PFET同步整流器
A3	GND	接地引脚
B1	SDA	I2C数据，需使用2kΩ上拉电阻
B2	PG	电源良好指示
B3	VOUT	输出引脚
C1	SCLK	I2C时钟，需使用2KΩ上拉电阻
C2	EN	使能引脚，电压 < 0.4V时设备关机，> 1.2V时启用，不能浮空
C3	BAL	超级电容器有源电压平衡引脚

三、评估板操作

1. 启动操作

要操作LM8850，需要将VIN、接地和使能引脚的跳线置于H位置。首先，向VIN提供3.6V电源，在有效电源供应下，Vout应在5秒内升至5V。

2. 寄存器设置

启用后，LM8850会使用寄存器中的默认设置为超级电容器充电。若要更改默认设置，必须使用I2C接口，且只能在LM8850启用时进行。每次写入寄存器后，更改将立即生效。当EN引脚从低电平转换到高电平时，寄存器0和1将重置为默认设置，需要重新写入所需设置。

3. I2C兼容芯片地址

LM8850的设备地址为60（HEX），涉及的寄存器有CONTROL 0（地址00）和CONTROL 1（地址01）。

四、评估板的硬件组成

1. 原理图与物料清单

评估板的原理图展示了其电路布局，物料清单则列出了所需的元件：	Item	Qty	Value	Part Number	Description
C1 (CIN)	1	10 µF	C1608X5R0J106M	0603, 6.3V, TDK
C2 (COUT)	1	4.7 µF	CL10A475KP8NNNB	0603, 10V, SAMSUNG
C3 = C4 (FILTER CAP)	2	100 µF	TPSC107M006R0075	0805, 10V, AVX
C5 (AC FILTER CAP)	1	100 nF	CL05F104Z05NNB	0402, 10V, SAMSUNG
L1	1	1µF	KSLI - 252012AG - 1R0	2520, 1.5A, HITACHI
VDD CONNECTOR	1	-	93K4533	NEWARK
GND CONNECTOR	1	-	80P3616	NEWARK
SuperCapacitor	1	500Mf	EDLC272020 - 501 - 2F - 50	超级电容器
U1	1		LM8850	升压调节器
Total	10

2. 评估板分层

评估板有多个层，包括顶层、中间层1、中间层2和底层。对于不同的超级电容器封装，有一些阻焊层开口。如果需要更换超级电容器，要选择最适合其尺寸的焊盘开口。若现有焊盘不合适，可以去除阻焊层以暴露所需的铜箔。

五、重要注意事项

德州仪器保留对其半导体产品和服务进行改进、变更以及停产的权利。买家在下单前应获取最新信息，并确保信息的准确性和完整性。同时，TI对其组件的性能提供一定的保证，但在应用设计和安全方面，买家需要自行承担责任，采取适当的设计和操作保障措施。

在实际应用中，你是否遇到过类似DC - DC转换器与超级电容器配合使用的挑战？你又是如何解决的呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。