Enpirion EN63A0QI 12A DC/DC 轉換器評估板使用指南

一、引言

歡迎選擇 Altera? Enpirion 電源產品！本用戶指南需與最新的設備數(shù)據(jù)手冊配合使用。EN63A0QI 是一款集成了電感器、功率 MOSFET、控制器、大部分補償網絡以及系統(tǒng)故障保護電路的產品。這種高度集成的設計相較于其他競爭解決方案，顯著減少了電路板占用面積和元件數(shù)量。評估板通過編程選項、夾線、測試點等設計，優(yōu)化了使用的便捷性。

文件下載：EVB-EN63A0QI.pdf

二、產品特性

輸出電壓可編程

EN63A0QI 可通過電阻分壓器實現(xiàn)客戶可編程輸出電壓。電阻分壓器允許用戶將輸出電壓設置在 0.6V 至 ((V{IN }-V{DROPOUT })) 范圍內，其中壓降電壓約為 ~0.05*ILOAD。評估板出廠時配備了一個 (R{A}) 和三個可選的 (R{B}) 電阻，可通過跳線設置選擇 (R_{B}) 電阻，以實現(xiàn)多種輸出電壓。

補償網絡

EN63A0QI 內部集成了大部分補償網絡，但反饋部分需要一個外部相位超前（零）電容和電阻。圖 1 展示了該網絡，通過合適的元件值可以針對給定的輸入電壓和環(huán)路帶寬選擇實現(xiàn)最佳補償，圖中的方程提供了計算元件值的詳細方法。

同步功能

評估板為 S_IN 提供了一個 SMC 連接器（未安裝）的占位?？梢詫?a href="http://m.makelele.cn/tags/時鐘/" target="_blank">時鐘源應用于 S_IN，使設備的開關頻率與外部源同步。S_OUT 將輸出與開關頻率同步的時鐘信號，一個 EN63A0QI 的 S_OUT 可以連接到另一個 EN63A0QI 設備的 S_IN。

邏輯編程跳線

評估板提供了用于以下信號邏輯編程的跳線：

• ENABLE (ENA)：可通過跳線控制，也可移除跳線，將使能信號施加到連接器中間引腳和地來使用外部開關源進行控制。
• Master/Slave 三元輸入 (M/S)
• Enable Pre - Bias Input (SEL)

此外，還提供了用于獲得各種輸出電壓的跳線。評估板還配備了輸入去耦和反極性保護，以防止常見的設置失誤對設備造成損害。

三、快速啟動指南

步驟 1：設置 ENA 跳線

將 “ENA” 跳線設置到禁用位置。

步驟 2：設置輸出電壓

在連接器 J5 的所需位置放置跳線來設置輸出電壓。為使評估板正常工作，J5 最左側位置必須始終有跳線。如果其他跳線位置保持開放，則 (R{B}) 將為開路，(V{OUT }) 標稱值為 0.6V。其他位置可選擇三個可能的 (R{B}) 電阻。表 1 顯示了 (R{A}) 和所有可能的 (R{B}) 值，以及每個 (R{A}) 和單個 (R{B}) 組合的 (Vout) 結果。也可以使用三個 (R{B}) 電阻的并聯(lián)組合來獲得其他輸出電壓。請注意，該評估板的 (R{A})、(C{A}) 和 (R{B}) 值已針對約 6V 的輸入電壓進行了優(yōu)化，對于較低的 (V{IN }) 值，雖然器件仍能穩(wěn)定工作，但為獲得最佳瞬態(tài)響應，需要重新計算并安裝新的 (R{A})、(C{A}) 和 (R_{B}) 值。

步驟 3：M/S 跳線設置

如果不需要并行操作，將 M/S 跳線保持未安裝（浮空）狀態(tài)。

步驟 4：SEL 跳線設置

SEL 跳線控制 EN_PB 引腳。如果保持浮空，該引腳內部上拉為高電平，設備將支持預偏置負載下的單調啟動。若要將該引腳拉低，可像設置 ENABLE 引腳一樣，將跳線置于中間和右側引腳之間。

步驟 5：連接電源

將電源連接到輸入電源連接器 VIN (J7) 和 GND (J11)，并將電源設置到所需電壓（≤6.6V）。注意電源極性，盡管評估板配備了反極性保護二極管，但在某些情況下可能無法完全保護設備。

步驟 6：連接負載

將負載連接到輸出連接器 VOUT (J6) 和 GND (J10)。

步驟 7：上電

給評估板上電，并將 ENA 跳線移至啟用位置。此時 EN63A0QI 已上電并產生所需輸出，可進行效率、紋波、線路/負載調節(jié)、負載瞬態(tài)、電源正常、過流限制和溫度相關的測量。

步驟 7A：上電/下電行為測試

移除 ENA 跳線，將脈沖發(fā)生器（輸出禁用）信號連接到 ENA 中間引腳和地。設置脈沖幅度為 0 至 2.5 伏，脈沖周期為 10 毫秒，占空比為 50%，快速過渡時間（<1 微秒）。將示波器探頭連接到 ENA、POK 和 (V_{OUT })，并確保接地良好。啟用脈沖發(fā)生器輸出，觀察 ENA 升高和降低時 (Vout) 電壓的變化。

步驟 8：鎖相測試

通過移動 ENA 跳線禁用設備，然后關閉設備電源。將脈沖發(fā)生器（正確端接且輸出禁用）信號連接到 S_IN 和 GND，最好使用 SMC 連接器。設置脈沖幅度為 0 至 2.5 伏，脈沖頻率為轉換器的自由運行頻率。將示波器探頭連接到 S_IN 和 S_OUT，給設備上電并啟用設備。注意 S_OUT，它是自由運行的開關頻率。現(xiàn)在啟用脈沖發(fā)生器輸出，S_OUT 應與 S_IN 鎖定，并具有固定延遲。在數(shù)據(jù)手冊規(guī)定的外部同步時鐘頻率鎖定范圍內掃描時鐘頻率，并記錄兩端的鎖定范圍。

四、測試建議

為保證測量準確性，應注意以下幾點：

1. 使用評估板上提供的表面貼裝測試點進行所有輸入和輸出電壓測量，以消除線路和負載電纜上的電壓降，避免產生錯誤讀數(shù)。
2. 使用串聯(lián)電流表或精確的分流電阻測量輸入和輸出電流，這在測量效率時尤為重要。
3. 使用低環(huán)路電感探頭尖端測量 (V_{OUT }) 和開關信號，以避免噪聲耦合到探頭接地線上。輸出紋波和負載瞬態(tài)偏差可在 TP19 方便地測量，如需更精確的紋波測量，請參考 Enpirion 應用筆記。
4. 評估板為 POK 信號提供了上拉電阻，可隨時監(jiān)測電源正常狀態(tài)。
5. 評估板上安裝了軟啟動電容，以提供合理的軟啟動時間，可根據(jù)需要進行更改。
6. 過流保護電路通常將最大負載電流限制在約 14.5A。

五、輸入和輸出電容

評估板上使用的輸入電容和輸出電容的值可參考 BOM 部分，這些電容是為了實現(xiàn)更好的性能和更小的占用面積而組合選擇的。請注意，電容必須采用 X5R 或 X7R 電介質配方，以確保在工作電壓和溫度范圍內具有足夠的電容值。

六、物料清單

你在使用 Enpirion EN63A0QI 評估板的過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經驗。

七、聯(lián)系方式

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