XRP6657：1.5A 1.3MHz 同步降压转换器评测

在电子设计领域，电源管理芯片的性能直接影响着整个系统的稳定性和效率。今天，我们就来深入了解一下 Exar 公司的 XRP6657 1.5A 1.3MHz 同步降压转换器，看看它在实际应用中表现如何。

文件下载：XRP6657EVB.pdf

一、概述

XRP6657 评估板旨在帮助用户评估该芯片作为单节锂离子电池降压 DC - DC 转换器的性能。该芯片的输入电压范围为 2.5V 至 5.5V，在 3.0V 至 4.2V 范围内效率最高，而这个范围恰好是锂离子电池能量最充足的区间。评估板是一个完整的电源电路，方便用户对 DC/DC 转换器的性能进行评估。

二、特性亮点

1. 输出能力强劲

它能保证 1.5A 的输出电流，采用固定 1.3MHz 频率的 PWM 操作，效率最高可达 95%。这意味着在高负载情况下，也能稳定输出，并且能有效降低功耗，提高能源利用率。

2. 电压灵活可调

XRP6657 的输出电压可以动态编程，通过两个反馈电阻就能控制输出电压，计算公式为 (R{1}=left(frac{V{OUT }}{0.6}-1right) × R{2}) 或 (V{OUT }=0.6 V timesleft(1+frac{R{1}}{R{2}}right))。这种灵活的电压调节方式，能满足不同应用场景的需求。

3. 内部补偿网络

芯片自带内部补偿网络，无需额外的外部补偿电路，简化了设计过程，减少了电路板的空间占用和成本。

4. 无需肖特基二极管

在传统的降压电路中，肖特基二极管是常用的元件。但 XRP6657 无需肖特基二极管，进一步降低了成本和电路复杂度。

5. LDO 操作与保护功能

支持 100% 占空比的 LDO 操作，并且具备过流/过温保护功能，能在异常情况下保护芯片和整个电路系统，提高了系统的可靠性。

6. 环保封装

采用“绿色”/无卤素的 DFN - 6 封装，符合环保要求，同时也便于电路板的组装和焊接。

三、引脚分配与说明

名称	引脚编号	说明
VFB	1	反馈引脚，接收来自输出端外部电阻分压器的反馈电压。
VSS_PWR	2	电源接地引脚。
SW	3	开关节点，必须连接到电感器，该引脚连接到内部主功率 MOSFET 开关和同步功率 MOSFET 开关的漏极。
VIN_PWR	4	电源输入引脚，必须用 4.7µF 或更大的电容与接地引脚紧密去耦。
VIN_CLN	5	模拟输入引脚，必须用 4.7µF 或更大的电容与接地引脚紧密去耦。
EN	6	使能引脚，电压 >1.2V 时启用 XRP6657，<0.4V 时禁用。不要让此引脚浮空，并且在 Vin 处于工作范围内时启用设备。
VSS_CLN	外露焊盘	模拟接地引脚。

四、使用评估板

1. 上电操作

XRP6657 评估板可以由单节锂离子电池或 +2.5V 至 +5.5V 的电源供电。使用短引线直接连接到“Vin”和“Gnd”端子。需要注意的是，在“RUN”跳线 J1 连接到 Vin 或位置 1 至 2 之前，XRP6657 将处于“关机”状态。

2. 输出电压编程

通过上述提到的反馈电阻计算公式，我们可以根据实际需求调整输出电压。这为不同的应用场景提供了很大的灵活性。

五、典型性能特性

在 (V{IN}=3.6 V) 和 (V{OUT }=1.8 V) 的条件下（除非另有说明），XRP6657 评估板展现出了出色的性能：

1. 效率与稳压

对于 2.5V 输入，效率超过 92%。在整个 Vin 范围内，输出负载稳压率小于 0.2%。这表明该芯片在不同输入电压下都能保持较高的效率和稳定的输出。

2. 启动与瞬态响应

输出启动响应和瞬态响应表现良好。在 80% 负载阶跃时，输出偏差小于 240mV；在 50% 负载阶跃时，输出偏差小于 170mV。这意味着芯片能够快速响应负载变化，保证输出电压的稳定。

六、评估板布局与物料清单

1. 布局

评估板的组件布局合理，包括组件面布局和焊接面布局，方便用户进行安装和调试。

2. 物料清单

参考编号	数量	制造商	零件编号	尺寸	组件	供应商
电路板	1	Exar 公司	146 - 6671 - 00	1"x1.5"	XRP6657 评估板	Exar 公司
U1	1	Exar 公司	XRP6657IHB - F	TDFN - 6L	1.5A 降压调节器	Exar 公司
C1	1	村田	GRM219R61A475K	0805	陶瓷 4.7µF 10V X5R	Murata.com
C2	1	村田	GRM219R60J226M	0805	陶瓷 22µF 6.3V X5R	Murata.com
L1	1	威世	744773018		4x4.5x3.2 WE PD2 1.8µH 2.7A 28mΩ	We - online.com
R1	1	威世		0603	453KΩ, 1/10W, 1%	Vishay.com
R2	1	威世		0603	100KΩ, 1/10W, 1%	Vishay.com
J1	1	威世	61303611121		0.23x0.12 3 针插头	We - online.com
	1	威世	60900213421	0.2x0.1	分流器	We - online.com
TP	3	Mill - Max	0300 - 115 - 01 - 4727100		0.042” 直径测试点母针	800 - digi - key

七、总结

XRP6657 同步降压转换器凭借其出色的性能、灵活的设计和丰富的保护功能，在电源管理领域具有很大的优势。无论是从效率、输出稳定性还是从设计的便捷性来看，它都能满足大多数电子设备的需求。各位电子工程师在进行电源设计时，可以考虑将 XRP6657 纳入选择范围。大家在实际应用中是否遇到过类似芯片的使用问题呢？欢迎在评论区分享交流。