深入剖析 LMR61428 评估模块：助力电源设计

在电源设计领域，一款优秀的评估模块能为工程师节省大量时间和精力。今天，我们就来详细探讨一下 LMR61428 评估模块，看看它如何为电源设计工程师提供全面且实用的解决方案。

文件下载：LMR61428XMMEVM/NOPB.pdf

一、模块概述

LMR61428 评估模块专为电源设计工程师打造，提供了一个功能完备的稳压器设计。它以单节锂离子电池为输入，能将电压提升至 5V，且具备 500mA 的恒定负载能力。其开关频率设定在约 1200kHz，这不仅有助于减小解决方案的尺寸，还能避免开关噪声干扰 AM 无线电频段。该模块的印刷电路板采用 FR4 材料，有 4 层铜层，其中第一层中间层为实心接地层，可有效减小交流电流回路。

二、模块特性

输入输出特性

• 输入：采用单节锂离子电池供电，为设计提供了灵活性和便携性。
• 输出：能稳定输出 5V 电压，输出电流可达 500mA，满足多种设备的供电需求。

  开关频率

  开关频率为 1.2MHz，高频特性使得模块在减小尺寸的同时，能有效降低开关噪声对其他设备的影响。

  尺寸优势

  模块尺寸仅为 2.287 × 1.058 英寸（58.09 × 26.87mm），小巧的体积适合各种空间受限的应用场景。

三、评估板原理图

评估板原理图清晰展示了各个元件的连接方式和信号流向，为工程师理解电路工作原理提供了直观的参考。通过分析原理图，我们可以更好地掌握模块的工作机制，为后续的设计和调试提供依据。

四、供电与负载考虑

快速启动步骤

1. 设置电源：将台式电源的电流限制设置为 3A，电压设置为 3.5V，关闭电源输出，然后将电源连接到 LMR61428 演示板，正极接 (V_{IN})，负极接 GND。
2. 连接负载：将高达 0.5A 的负载连接到 (V{OUT}) 端子，正极接 (V{OUT})，负极接 GND。
3. 设置跳线：连接跳线 J1 的引脚 1 和 2，将自举电压设置为 (V_{OUT})。
4. EN 引脚处理：EN 引脚在正常操作时应保持开路。
5. 开启电源：在无负载的情况下开启台式电源，若跳线 J1 的短路片已就位，输出应稳定在标称的 5V。
6. 增加负载：逐渐增加负载，输出电压应在负载增加到 0.5A 时保持稳定。

关机操作

评估模块包含一个上拉电阻 Ren 来启用设备。通过将 EN 引脚拉至 GND 可禁用设备。

自举操作

评估模块安装了跳线以选择自举选项，默认情况下，跳线设置为从输出获取自举电压。如需更多信息，可参考 LMR61428 SIMPLE SWITCHER 14Vout, 2.85A Step - Up Voltage Regulator in VSSOP (SNVS815)。

输出电压设置

升压稳压器的输出电压可在 1.24V 至 14V 之间设置。由于采用了门控振荡器方案，输入到输出的最大升压比是固定的。LMR61428 的典型占空比 D 为 70%，根据公式 (V{out} / V{in}=1 / (1 - D))，可得出最大升压比约为 3 倍。用户可根据所需输出电压估算最小输入电压，或根据最小输入电压计算最大输出电压。输出电压通过由 (R{fbt}) 和 (R{fbb}) 组成的反馈电阻分压器设置，建议 (R{fbt}) 取值为 150kΩ，然后根据公式 (R{fbb}=R{fbt} /[(V{out} / 1.24)-1]) 选择 (R{fbb}) 的值。此外，在 (R{fbt}) 两端连接一个 39pF 的电容 (C{ff})，可将 (V{OUT}) 处的大部分交流纹波反馈到 FB 引脚，有助于减少输出电压纹波并提高升压稳压器的效率。

典型测试设置

文档中提供了效率测量、电压纹波测量、边缘连接器原理图以及电路板的正反面图片等典型测试设置，这些信息对于评估模块的性能和调试非常有帮助。

五、典型性能特性

效率与负载电流关系

通过测试不同输入电压下效率与负载电流的关系曲线，我们可以了解模块在不同负载情况下的效率表现，为优化电源设计提供参考。

负载瞬态波形

观察负载瞬态波形，能够评估模块在负载突然变化时的响应能力，确保输出电压的稳定性。

开关节点和输出电压波形

分析开关节点和输出电压波形，有助于深入了解模块的工作过程和性能特点，为电路设计和优化提供依据。

启动波形

启动波形展示了模块在启动过程中的电压和电流变化情况，对于评估启动性能和稳定性至关重要。

六、物料清单

文档详细列出了评估模块的物料清单，包括各个元件的型号、类型、尺寸、参数、数量和供应商等信息。这为工程师进行元件采购和替换提供了准确的参考。

七、PCB 布局

文档提供了 PCB 的顶层铜层、顶层覆盖层、内部层 1、内部层 2、底层铜层和底层覆盖层的布局图。合理的 PCB 布局对于模块的性能和稳定性至关重要，通过参考这些布局图，工程师可以更好地理解模块的设计思路，并在实际设计中进行优化。

总之，LMR61428 评估模块为电源设计工程师提供了一个全面且实用的解决方案。通过深入了解其特性、工作原理和测试方法，工程师可以更好地利用该模块进行电源设计，提高设计效率和产品性能。大家在使用过程中有没有遇到过类似模块的一些特殊问题呢？欢迎在评论区分享交流。