STMicroSense STEVAL-L6983IV1评估板设计用于评估L6983I、38V、10W同步隔离降压转换器，用于隔离应用。 此评估板具有可精确调节的一次侧输出电压和由给定变压器比衍生的隔离式二次侧输出。STEVAL-L6983IV1评估板可产生隔离式非稳压电压，并支持使用后置稳压生成双电压。

数据手册：*附件：STMicroelectronics STEVAL-L6983IV1同步异降压评估板数据手册.pdf

特性

• 设计用于隔离降压拓扑结构
• 工作输入电压：4V至38V
• 一次侧输出电压调节
• 无光耦合器
• 4.5A拉电流/灌电流峰值一次电流能力
• 强制PWM运行峰值电流模式架构
• 消隐时间：390ns
• 运行静态电流：25µA
• 可编程开关频率：200kHz至1MHz
• 搭配低ESR电容器（最低2µF）可稳定工作
• 内部补偿网络
• 关断电流：2µA
• 内部软启动
• 使能
• 过压保护
• 热保护
• 可选扩频，用于改善EMC
• 电源正常
• 与外部时钟同步
• QFN16 3mm x 3mm封装

示意图

应用电路图

STEVAL-L6983IV1同步隔离降压评估板技术解析与应用指南

一、产品概述

STEVAL-L6983IV1是基于L6983I的38V、10W同步隔离降压转换器评估板，专门针对隔离应用设计。该评估板可生成隔离的非稳压电压，并提供了使用后级调节生成双电压的可能性（布局在PCB底部可用，元件未安装）。

二、核心特性分析

1. 电气参数特性

• ‌输入电压范围‌：4-38V宽输入电压
• ‌输出功率‌：10W额定功率
• ‌静态工作电流‌：25μA超低工作电流
• ‌关断电流‌：2μA极低关机电流
• ‌开关频率‌：200kHz至1MHz可编程范围

2. 架构优势

• ‌隔离降压拓扑‌：专为隔离降压拓扑设计
• ‌峰值电流模式‌：强制PWM操作中的峰值电流模式架构
• ‌同步整流‌：集成同步整流功能
• ‌内部补偿网络‌：简化外部电路设计

三、关键技术特点详解

1. 初级侧控制优势

• 初级输出电压精确可调，隔离次级输出通过给定的变压器比率推导
• 无需光耦合器，简化系统设计
• 初级灌电流能力高达-4.5A（即使在软启动期间）

2. 保护机制

‌电流保护‌：

• 脉冲逐周期电流检测
• 有效恒流保护
• 初级反向电流限制保护次级输出免受短路事件影响

‌热保护‌：

• 热关机防止热失控
• 过电压保护

3. 时序与控制

• ‌消隐时间‌：390ns，过滤变压器漏感产生的振荡
• ‌软启动‌：内部1.3ms软启动
• ‌功率良好指示‌：开集电极监控FB电压

四、电路设计与布局要点

1. 主要元件选型

‌功率器件‌：

• L6983IQTR：主控芯片
• STPS1170AF：170V、1A功率肖特基整流器

‌被动元件‌：

• 输入电容：多级滤波（100μF+10μF+1μF×2）
• 输出电容：22μF×3配置
• 电感：6.8μH功率电感

2. PCB布局考虑

• QFN16 3×3mm封装，有助于最小化设计复杂性和尺寸
• 后级调节电路布局在PCB底部（可选）
• 紧凑的元件布局优化EMC性能

五、应用设计指导

1. 频率设置

开关频率可通过外部电阻在200kHz-1MHz范围内编程，可选扩频功能以改善EMC性能。

2. 启用控制

EN引脚提供启用/禁用功能：

• EN引脚上拉时器件启用
• 内部软启动随即发生
• 禁用时典型关断电流为2μA

3. 同步功能

支持外部时钟同步，提高系统灵活性。

六、性能优化建议

1. 稳定性设计

• 稳定工作所需最小输出电容：2μF低ESR电容
• 内部补偿网络减少外部元件数量

2. EMI/EMC改进

• 可选扩频功能有效改善电磁兼容性
• 合理的接地和电源平面布局

七、典型应用场景

1. 工业隔离电源

• 传感器供电
• 隔离接口电源

2. 通信设备

• 隔离数据转换器电源
• 隔离收发器电源

八、设计验证要点

1. 功能验证

• 功率良好信号监控
• 软启动过程测试
• 保护功能触发测试

2. 性能测试

• 效率测量 across 负载范围
• 热性能评估
• EMC合规性测试