德州仪器LP8728EVM评估模块使用指南

一、引言

在电子设计领域，评估模块对于工程师来说是非常重要的工具，它能帮助我们快速了解和评估芯片的性能。德州仪器（Texas Instruments）的LP8728EVM评估模块就是这样一个实用的工具，它能助力设计师评估LP8728器件的运行和性能。

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LP8728EVM利用LP8728的四个降压转换器，可提供3.3V、2.65V、1.8V和1.25V的输出电压。关于LP8728输出电压和电流额定值的详细信息，可参考LP8728的数据手册。为便于电路的测试和评估，该评估模块配备了用于VIN和所有四个VOUT连接的螺丝端子，还提供了双连接器，方便进行四线连接。不过需要注意的是，该评估模块是在4.5V至5.5V的输入范围内进行测试的，大家在将LP8728设计到最终产品中之前，要根据具体的工作条件选择合适电压额定值的组件。

二、LP8728器件介绍

2.1 特性

LP8728是一款四输出电源管理单元，专为低功耗FPGA、微处理器和DSP进行了优化。它将四个高效的降压DC/DC转换器集成到一个封装中，所有转换器都以固定的3.3MHz开关频率运行，并且降压转换器的开关采用了相移技术，以最小化输入电流尖峰。其具体特性如下：

• 四个高效降压DC/DC转换器：最大输出电流为1.0A，支持强制PWM操作和软启动控制，输出电压分别为$V{OUT 1}=3.3V$、$V{OUT 2}=1.25V$、$V{OUT3 }=1.8 V$或$2.65 V$（可通过引脚选择）、$V{OUT 4}=1.8 V$。
• 独立的使能输入：每个转换器都有独立的使能输入，方便进行控制。
• 独立的电源良好输出：每个转换器都有独立的电源良好输出，用于指示其工作状态。
• 保护功能：具备输出过流、输入过压、过温保护以及欠压锁定（UVLO）功能。
• 封装形式：采用28引脚、0.5mm间距的QFN封装。

2.2 应用

LP8728适用于汽车系统等应用场景。

三、LP8728EVM设置

3.1 输入电源连接

输入电源连接到VIN连接器，提供了两个连接器以方便进行四线连接。力线应连接到连接器X1的VIN和GND端子，感测线应连接到连接器X2的VINS和GNDS端子。如果使用两线连接，则只需将线连接到连接器X1的VIN和GND即可。输入电压需设置在4.5V至5.5V之间。

3.2 降压输出连接

每个降压输出也提供了两个连接器，这在以四线模式连接源表以进行准确的IOUT与VOUT测量时非常有用。两个输出端子是并联连接的，因此可以使用其中任何一个作为感测线或力线。

3.3 上拉电压选择

连接器X3的VDDIOX和GND可用于为EN_Bx和DEFSEL引脚连接单独的上拉电压。如果不需要单独的上拉电压，输入引脚可以上拉到VIN电压。通过改变J2端子上的分流器位置来选择上拉电压，在VDDIO和VDDIOX之间连接分流器可选择VDDIOX作为上拉电压，在VDDIO和AVDD之间连接分流器则选择VIN作为上拉电压。

3.4 测试点设置

在降压输出电容器附近设置了额外的测试点，方便使用示波器进行探测。在每个输入电压引脚（VIN_Bx和AVDD）附近也设置了类似的测试点。

四、电路板布局与堆叠

4.1 电路板布局

评估板有四层，分别为顶层（信号层）、第二层（GND层）、第三层（GND / VIN层）和底层（信号层）。文档中还给出了各层的具体图片。

4.2 电路板堆叠

评估板采用4层FR4电路板，顶层为35µm的铜层，接着是0.1mm的预浸料，第二层为35µm的铜层，核心层为0.7mm的接地层，第三层为35µm的铜层，再接着是0.1mm的预浸料，底层为35µm的铜层，表面处理为沉金工艺。

五、控制功能

5.1 使能引脚控制

LP8728有四个使能引脚（EN_Bx），当任何一个使能引脚被拉高时，设备激活并启动相应的降压转换器（EN_B1控制buck1，EN_B2控制buck2，以此类推）。当所有EN_Bx引脚为低电平时，设备进入关机模式。

5.2 输出电压选择

DEFSEL用于选择buck 3的输出电压。如果DEFSEL引脚被拉高，buck 3的输出电压设置为2.65V；如果DEFSEL引脚设置为低电平，buck 3的输出电压设置为1.8V。EN_Bx引脚和DEFSEL引脚都有内部下拉电阻（500 kΩ），当EN输入悬空时，会将状态设置为低电平。

5.3 电源良好输出

电源良好输出指示每个降压转换器的状态。当降压输出电压达到所需输出电压的96%（典型值）时，电源良好引脚被拉高；如果由于过载等原因输出电压降至所需输出电压的93%（典型值）以下，相应的电源良好引脚将被设置为低电平。

5.4 控制接口

LP8728的所有数字输入和输出信号都连接到20引脚连接器（J3）的引脚。靠近PCB边缘的引脚直接连接到LP8728的数字引脚，这些引脚可用于将LP8728引脚连接到任何外部源（信号发生器、外部控制器等）。对于简单的启用/禁用操作，在数字输入的相邻引脚连接了上拉电阻，通过在J3引脚之间设置分流器可以启用降压转换器。同时，还提供了用于电源良好信号PG_Bx的指示灯LED，LED连接在VIN和PG_Bx引脚之间，当电源良好信号为低电平（降压转换器禁用或输出电压超出调节范围）时，LED点亮。可以通过从连接器J3上移除分流器来断开指示灯LED与PG_Bx引脚的连接。

六、评估板原理图与物料清单

6.1 评估板原理图

文档中给出了评估板的原理图，但未详细描述其具体内容。大家可以根据原理图进一步了解评估板的电路连接和工作原理。

6.2 物料清单

文档详细列出了评估板的物料清单，包括电容、电阻、LED、连接器、电感等组件的型号、数量、值和制造商等信息。

七、重要注意事项

德州仪器保留对其半导体产品和服务进行修正、改进和其他更改的权利，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的相关信息，并验证信息的时效性和完整性。同时，TI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，买家需要为自己的产品和应用负责，并提供足够的设计和操作保障措施。此外，对于TI组件在不同应用场景（如安全关键应用、医疗设备、军事/航空航天应用、汽车应用等）有特定的使用规定和限制。

以上就是关于德州仪器LP8728EVM评估模块的详细介绍，希望能对电子工程师们在设计和评估相关电路时有所帮助。大家在实际使用过程中遇到问题，欢迎一起交流探讨。