Texas Instruments LM5168FEVM转换器评估模块 (EVM) 是一款完全组装且经过测试的电路，用于评估LM5168。The LM5168是一款采用同步整流技术的115V直流/直流Fly-Buck稳压器，可在小尺寸内实现高转换效率。该评估模块可在20V至115V（最大绝对电压为120V）的宽输入电压范围内工作，能够在高达0.25A的电流下以750kHz开关频率提供10V稳压输出。通过Fly-Buck拓扑提供额外的10V浮动输出。输出电压具有优于1.5%的设定点精度，可使用外部电阻分压器进行调节。模块设计采用LM5168-Q1同步降压转换器，支持宽输入电压范围、宽占空比范围、集成高侧和低侧功率MOSFET、高级过流保护和精密使能。

数据手册；*附件：Texas Instruments LM5168FEVM转换器评估模块 (EVM)数据手册.pdf

特性

• 集成式同步整流
• 低工作静态电流
• 轻负载时高效
• 最短导通时间

板布局

LM5168FEVM评估模块技术解析与应用指南

一、产品概述

LM5168FEVM是德州仪器(TI)推出的一款115V DC/DC飞降压(fly-buck)稳压器评估模块，采用同步整流技术实现高效率转换。该评估模块具有以下核心特性：

• ‌宽输入电压范围‌：20V至115V(绝对最大值120V)
• ‌双路输出‌：主输出10V/0.25A和次级10V浮动输出
• ‌高精度‌：输出电压设定点精度优于1.5%
• ‌高开关频率‌：750kHz工作频率
• ‌汽车级认证‌：AEC-Q100 Grade 1认证(-40°C至+150°C工作温度范围)

该模块采用LM5168F-Q1同步降压转换器，集成了高边和低边功率MOSFET、先进的过流保护和精密使能功能。

二、关键性能参数

1. 电气特性(典型值)

‌输入特性‌：

• 输入电压范围：20-115V
• 输入导通电压：6.0V
• 输入关断电压：5.6V
• 空载输入电流：13mA(48V输入时)

‌输出特性‌：

• 主输出电压：10.0V(48V输入时)
• 次级输出电压：10.0V(48V输入时)
• 最大输出电流：0.25A(主/次级)
• 负载调整率：<1mV(主输出)/<200mV(次级输出)
• 线性调整率：<50mV(主输出)/<750mV(次级输出)

‌系统特性‌：

• 开关频率：730kHz(36V输入时)
• 效率：70%(半载)-76%(满载)

三、模块设计与应用

1. 快速启动指南

1. 将输入电源连接到VIN端子(+和-)
2. 将负载连接到VOUT和VOUT2端子
3. 设置输入电压在20V至115V之间
4. 开启电源，模块将提供10V双路输出

2. 关键功能模块

• ‌输入滤波‌：内置EMI滤波器(需安装L2和C18)
• ‌使能/UVLO控制‌：通过跳线设置启动/关闭阈值
• ‌功率良好指示‌：PGOOD信号监测输出电压状态
• ‌输出配置‌：次级输出可通过Rtie电阻实现浮动或接地

3. 安全注意事项

‌高压安全警告‌：

• 仅限专业人员在实验室环境使用
• 操作时需穿戴适当防护装备
• 禁止在无人值守时保持模块供电
• 表面可能高温，接触可能导致烫伤

四、设计实现细节

1. 原理图分析

模块采用LM5168F-Q1控制器，关键设计特点包括：

• COT(恒定导通时间)控制架构
• 输入电压前馈实现恒定频率
• III型纹波注入技术降低输出纹波
• 可选I型或II型纹波注入配置

2. PCB布局

• 4层板设计(顶层/底层2oz铜，中间层1oz铜)
• PowerPAD™封装，通过热焊盘优化散热
• 热过孔阵列连接所有层增强散热
• 关键信号走线在中间层2完成

五、性能曲线分析

1. ‌效率曲线‌：
   • 48V输入时效率最高达76%
   • 随输入电压升高效率略有下降
2. ‌负载调整率‌：
   • 主输出负载变化时电压波动<1mV
   • 次级输出负载变化时电压波动<200mV
3. ‌动态响应‌：
   • 典型启动时间约800μs
   • 关闭时间约2ms
   • 开关波形干净稳定

六、应用建议

1. ‌工业应用‌：
   • 工厂自动化设备电源
   • 工业传感器供电
2. ‌汽车电子‌：
   • 车载信息娱乐系统
   • 高级驾驶辅助系统(ADAS)
3. ‌注意事项‌：
   • 不推荐作为最终生产单元使用
   • 需遵循严格的安全操作规范
   • 建议使用隔离测试设备