STMicroelectronics STEVAL-QUADV01评估板基于L6981、L7983、ST1PS03单片降压稳压器和ST730 LDO稳压器。L6981模块提供高达1.5A直流电流，L7983和ST730模块提供高达300mA直流电流。ST1PS03同步单片降压稳压器可提供高达400mA直流电流。该评估板具有输入电压和输出电流范围以及嵌入式特性，因此可用于各种应用。典型应用包括直流-直流转换器和线性稳压器。

数据手册：*附件：STMicroelectronics STEVAL-QUADV01评估板数据手册.pdf

特性

• L6981:
  • 工作输入电压范围：3.5V至38V
  • 输出电压范围：0.85V至VIN
  • 1.5A直流输出电流
  • 内部补偿网络
  • 关断电流：2µA
  • 内部软启动
  • 使能功能
  • 过压保护
  • 热保护
• L7983:
  • 工作输入电压范围：3.5V至60V
  • 输出电压范围：0.85V至VIN
  • 输出电流：300mA DC
  • 内部补偿网络
  • 关断电流：2.3μA
  • 内部软启动
  • 使能功能
  • 过压保护
• ST1PS03:
  • 工作输入电压范围：1.8V至5.5V
  • 可选输出电压范围：1.6V至3.3V
  • 400mA直流输出电流
  • 静态电流：500nA（典型值）
  • 由AUX输入控制的负载开关
  • 使能功能
• ST730:
  • 输入电压范围：2.5V至28V
  • 输出电压范围：1.2V至VIN
  • 输出电流：300mA DC
  • 空载静态电流：5μA（典型值）
  • 限流和SOA保护
  • 使能功能

电路原理图

STEVAL-QUADV01评估板技术解析：四合一电源管理方案设计与应用

一、产品架构概述

STEVAL-QUADV01是STMicroelectronics推出的电源管理评估板，集成了四款关键电源管理芯片：‌L6981同步降压转换器‌、‌L7983同步降压开关稳压器‌、‌ST1PS03数字选择降压转换器‌和‌ST730低压差线性稳压器‌。该评估板适用于广泛的工业、汽车和消费电子应用场景，特别适合多电压域系统的电源架构设计。

二、核心器件技术参数解析

2.1 L6981CDR - 38V/1.5A同步降压转换器

• ‌输入电压范围‌：3.5V至38V
• ‌输出能力‌：输出电压0.85V至VIN，最大输出电流1.5A DC
• ‌关键特性‌：内部补偿网络、2μA关断电流、内部软启动、使能功能
• ‌保护机制‌：过压保护、过热保护
• ‌应用优势‌：适用于工业自动化、电池供电设备等需要宽输入电压范围和高输出电流的场景

2.2 L7983PUR - 60V/300mA同步降压开关稳压器

• ‌输入电压范围‌：3.5V至60V，具备更高耐压能力
• ‌输出能力‌：输出电压0.85V至VIN，最大输出电流300mA DC
• ‌静态电流‌：仅10μA，适合对功耗敏感的应用
• ‌功能配置‌：内部补偿网络、2.3μA关断电流、内部软启动、使能功能
• ‌保护功能‌：过压保护

2.3 ST1PS03AQTR - 数字选择降压转换器

• ‌输入电压范围‌：1.8V至5.5V
• ‌输出电压‌：可通过数字信号选择1.6V至3.3V
• ‌输出电流‌：400mA DC
• ‌革命性特性‌：典型静态电流仅500nA，实现极低功耗
• ‌独特功能‌：由AUX输入控制的负载开关，独立使能功能
• ‌应用场景‌：物联网设备、可穿戴电子等对功耗要求极高的应用

2.4 ST730MR - 28V/300mA低压差线性稳压器

• ‌输入电压范围‌：2.5V至28V
• ‌输出能力‌：输出电压1.2V至VIN，最大输出电流300mA DC
• ‌静态特性‌：典型无负载静态电流5μA
• ‌保护机制‌：电流限制和安全工作区（SOA）保护
• ‌使能功能‌：支持外部控制

三、电路设计要点分析

3.1 功率路径设计

评估板采用独立功率路径设计，每个转换器都有专用的输入输出接口：

• ‌L6981路径‌：通过P6接口连接，配备10μF输入电容（C1）和22μH电感（L1）
• ‌L7983路径‌：通过P8接口连接，使用47μH电感（L2）和22μF输出电容（C6）
• ‌ST1PS03路径‌：支持数字电压选择，通过P4、P1、P2、P3接口配置
• ‌ST730路径‌：线性稳压架构，通过P9接口连接

3.2 反馈网络配置

• ‌L6981‌：采用402kΩ（R2）和82.5kΩ（R3）电阻分压网络
• ‌L7983‌：使用300kΩ（R9）和62kΩ（R10）反馈电阻
• ‌ST730‌：配置10kΩ（R11）和150kΩ（R12）的调节网络

3.3 保护与滤波设计

每个功率路径都配置了完整的输入输出滤波电容网络，确保电源质量的同时提供稳定的瞬态响应。关键保护元件包括：

• 过压保护电路
• 热保护机制
• 电流限制保护

四、实际应用设计指南

4.1 器件选型建议

1. ‌高功率应用‌：优先选择L6981，其1.5A输出能力适合驱动电机、显示屏等大电流负载
2. ‌高压环境‌：L7983的60V耐压适合工业控制、汽车电子等恶劣电气环境
3. ‌超低功耗需求‌：ST1PS03的500nA静态电流为电池供电设备提供最优解决方案
4. ‌噪声敏感应用‌：ST730 LDO提供洁净的电源输出，适合模拟电路和射频电路

4.2 布局布线注意事项

• 功率电感应靠近芯片摆放，减小环路面积
• 反馈网络走线应远离噪声源，保持最短路径
• 输入输出电容应尽可能靠近芯片引脚
• 散热考虑：大电流路径需足够的铜箔面积

4.3 性能优化策略

• 通过调整外部电感值优化效率与瞬态响应的平衡
• 利用使能功能实现电源时序控制
• 数字电压选择功能支持动态电压调节

五、典型应用场景

5.1 工业控制系统

利用L6981和L7983的宽输入电压范围，直接适配24V工业总线电压，为处理器、传感器和通信模块提供多路电源。

5.2 汽车电子平台

ST730的28V耐压能力符合汽车电子要求，可为信息娱乐系统、车身控制模块等提供稳定电源。

5.3 物联网终端设备

ST1PS03的超低静态电流特性，显著延长电池寿命，适合智能家居、环境监测等应用。

六、测试验证方法

建议按照以下步骤进行系统验证：

1. ‌空载测试‌：验证各输出电压准确性
2. ‌负载调整率测试‌：评估不同负载条件下的电压稳定性
3. ‌效率测试‌：测量全负载范围内的功率转换效率
4. ‌瞬态响应测试‌：验证负载突变时的动态性能