探索ADP195高侧功率开关评估板：特性、测量与应用

在电子设计领域，功率开关是实现高效电源管理的关键组件。ADP195高侧功率开关以其独特的特性和广泛的应用前景，成为众多工程师关注的焦点。本文将深入探讨ADP195评估板的相关内容，包括其特性、评估方法以及使用时的注意事项。

文件下载：ADP195-EVALZ.pdf

一、ADP195功率开关特性

封装优势

ADP195提供了两种不同的封装形式，分别是超小型的1mm × 1mm、4球、0.5mm间距的WLCSP封装，以及2mm × 2mm、6引脚、0.5mm间距的LFCSP封装。这两种封装形式都具有体积小的特点，能够满足不同应用场景对空间的要求，尤其适用于对尺寸有严格限制的设备。

电气性能

• 低导通电阻：在1.8V电压下，其导通电阻（RDSON）低至65mΩ，这意味着在导通状态下，功率开关的功耗较低，能够有效提高电源效率。
• 宽输入电压范围：输入电压范围为1.1V至3.6V，使得ADP195能够适应多种不同的电源环境，增加了其在不同系统中的适用性。
• 高电流承载能力：具备1安培的连续工作电流，能够满足大多数中小功率设备的供电需求。
• 广泛的工作温度范围：工作温度范围为(T_{J}=-40^{circ}C)至 +85°C，保证了在不同的环境条件下都能稳定工作。

二、评估板介绍

ADP195-EVALZ和ACP195CP-EVALZ评估板用于演示ADP195功率开关的功能。通过简单的设备测量，如输入到输出电阻（RDSON）、接地电流和关断状态电流等，仅需一个电压源、一个电压表、一个电流表和负载电阻即可完成。不过，在使用评估板时，建议参考ADP195数据手册以获取更详细的信息。

评估板类型

评估板有两种类型，分别对应不同的封装形式：

• 4球WLCSP演示评估板：适用于WLCSP封装的ADP195功率开关。
• 6引脚LFCSP评估板：适用于LFCSP封装的ADP195功率开关。

评估板硬件组件

评估板的硬件组件及其功能如下表所示：	组件	功能	描述
U1	功率开关	高侧功率开关
C1	输入电容	0.1μF输入旁路电容，可选，用于改善瞬态性能。对于WLCSP封装，将C1从VIN连接到GND；对于LFCSP封装，将VIN1和VIN2连接到GND
C2	输出电容	0.1μF输出电容，可选，用于改善瞬态性能。对于WLCSP封装，将C2从VOUT连接到GND；对于LFCSP封装，将VOUT1和VOUT2连接到GND
J2	跳线	跳线，用于将EN连接到VIN（WLCSP封装）或VIN1和VIN2（LFCSP封装）以实现自动启动

三、关键参数测量方法

输入到输出电阻（RDSON）测量

RDSON定义为输入到输出的电压差除以负载电流。可以使用图7和图8所示的配置进行测量。具体步骤如下：

1. 将电压源的负极端子（−）连接到评估板上的一个GND焊盘。
2. 将电压源的正极端子（+）连接到评估板的VIN焊盘。
3. 在VOUT焊盘和一个GND焊盘之间连接一个负载。
4. 将电压表的负极端子（−）连接到VOUT焊盘。
5. 将电压表的正极端子（+）连接到VIN焊盘。 完成上述步骤后，即可打开电压源。如果插入J1（将EN连接到VIN以实现自动启动），开关将上电。为了获得更准确的测量结果，可以使用第二个电压表监测输入电容两端的输入电压，并根据需要调整输入电源电压以补偿IR压降，特别是在使用大负载电流时。

接地电流测量

接地电流测量用于确定调节器内部电路在执行功率开关功能时消耗的电流。为了实现高效的电源管理，功率开关应尽可能消耗较少的电流。可以使用图9和图10所示的配置进行测量，具体步骤如下：

1. 将电压源的正极端子（+）连接到评估板上的VIN焊盘。
2. 将电流表的正极端子（+）连接到评估板的GND焊盘。
3. 将电流表的负极端子（−）连接到电压源的负极端子（−）。
4. 在评估板的VOUT焊盘和电压源的负极端子（−）之间连接一个负载。 打开电压源后，如果插入J2（将EN连接到VIN以实现自动启动），开关将上电。在测量时，需要注意确保使用的电阻具有足够的功率额定值以处理预期的功耗，也可以使用电子负载作为替代。如果在输入或输出端子连接了电压表，需要减去由于电压表分流电阻产生的电流，以获得准确的接地电流测量值。

关断电流测量

关断电流测量可以使用图13和图14所示的配置进行。具体步骤如下：

1. 将电压源的正极端子（+）连接到电流表的正极端子（+）。
2. 将电压源的负极端子（−）连接到评估板上的GND焊盘和EN引脚。
3. 将电流表的负极端子（−）连接到评估板上的VIN焊盘。 打开电压源后即可进行测量。此外，电流表也可以连接到GND端子以测量接地电流，当EN接地时，接地电流等于关断电流。

四、订购信息与物料清单

订购信息

ADP195评估板的相关订购信息可参考文档获取。

物料清单

评估板的物料清单如下表所示：	数量	参考编号	描述	制造商/供应商	供应商零件编号
2	C1, C2	电容器，MLCC，0.1μF，10V，0402，X5R	Murata或等效产品	GRM155R61A104KA01D
1	J2	单头，STR，两引脚接头	Digi-Key Corp.	S1012E-36-ND
1	U1	集成电路，功率开关	Analog Devices, Inc.	ADP195ACBZ, ADP195ACPZ

五、使用注意事项

ESD防护

ADP195是静电放电（ESD）敏感设备，带电的设备和电路板可能会在无检测的情况下放电。尽管该产品具有专利或专有保护电路，但受到高能量ESD的设备仍可能受损。因此，应采取适当的ESD预防措施，以避免性能下降或功能丧失。

法律条款与条件

使用评估板即表示同意相关的法律条款和条件。评估板仅用于评估目的，用户不得将其出租、租赁、展示、销售、转让、分配、再许可或分发，也不得允许任何第三方访问。评估板的所有权归Analog Devices, Inc.所有，用户在停止使用或协议终止时应及时将评估板归还。此外，用户不得对评估板上的芯片进行拆卸、反编译或逆向工程，并需遵守适用的法律，如RoHS指令。

ADP195高侧功率开关评估板为工程师提供了一个方便的平台，用于评估和验证该功率开关的性能。通过本文介绍的测量方法和注意事项，工程师可以更好地了解ADP195的特性，为实际应用提供有力的支持。在实际使用过程中，你是否遇到过类似功率开关的测量问题？你是如何解决的呢？欢迎在评论区分享你的经验。