探索Enpirion EN5311QI DCDC转换器模块评估板

在电子设计领域，电源模块的性能和稳定性至关重要。Altera Enpirion的EN5311QI DCDC转换器模块评估板为工程师们提供了一个全面评估该电源模块的平台。下面，我们就来详细了解一下这个评估板。

文件下载：EVB-EN5311QI.pdf

评估板简介

产品特性

EN5311QI是一款完整的电源模块，集成了磁性元件，仅需陶瓷输入和输出电容即可工作。评估板设计旨在提供广泛的工程评估能力，其基础配置包含一个0805 4.7uF输入电容和一个0805 10uF输出电容。同时，评估板上设有焊盘，可添加多达一个额外的输入电容和两个额外的输出电容，方便工程师评估不同输入/输出电容组合下的性能。此外，还可以根据需要安装外部分压器，并且提供了用于启用和输出电压选择的便捷跳线。评估板上设有众多测试点，还配备了用于输入和输出连接的夹线，并且具备输入去耦和反极性保护功能，可防止常见的设置失误对设备造成损坏。

快速启动指南

操作步骤

1. 设置ENA跳线：将“ENA”跳线设置到禁用位置。需要注意的是，信号引脚ENA、VS0、VS1和VS2必须连接到“高”或“低”电平，若处于浮空状态，其状态将不确定。
2. 设置输出电压选择引脚：根据所需的输出电压设置，参考输出电压选择部分来确定设置。这里要注意，标准评估板配置未安装外部分压器，选择该选项且未安装外部分压器会导致不可预测的行为，甚至可能使设备进入100%占空比并将输入轨电压输出。
3. 连接电源：按照图1所示，将电源连接到输入电源连接器VIN(+)和GND(-)。要特别注意极性，尽管评估板带有反极性保护二极管，但反转输入极性通常不是一个好主意。
4. 连接负载：将负载连接到输出连接器VOUT(+)和GND(-)。
5. 上电：给评估板上电，并将ENA跳线移到启用位置，此时EN5311QI开始工作。

输出电压选择

选择方案

EN5311QI采用3引脚输出电压选择方案，通过将VSx跳线设置为逻辑“1”或逻辑“0”来编程输出电压。表1展示了输出电压选择的真值表，共有七种预设输出电压电平可供通过VSx跳线选择。

VS2	VS1	VS0	V OUT
0	0	0	3.3V
0	0	1	2.5V
0	1	0	1.8V
0	1	1	1.5V
1	0	0	1.25V
1	0	1	1.2V
1	1	0	0.8V
1	1	1	User Selectable

这里要提醒大家，所有信号引脚必须连接到逻辑“1”（跳线向左）或逻辑“0”（跳线向右），跳线开路会导致状态不确定。

测试建议

测量要点

为保证测量准确性，需注意以下几点：

1. 电压测量：使用评估板上提供的测试点进行所有输入和输出电压测量，这样可以消除线路和负载电缆上的电压降，避免产生错误读数。
2. 电流测量：使用串联电流表或精确的分流电阻测量输入和输出电流，在测量效率时这一点尤为重要。
3. 信号测量：使用平衡阻抗探头尖端测量开关信号，以避免噪声耦合到探头接地线上。

使用外部分压器

操作方法

EN5311Q - E评估板为评估Altera Enpirion DCDC模块的性能提供了很大的灵活性。板上提供了预镀锡焊盘，可放置0402尺寸的1%电阻来实现外部电阻分压器，从而选择除VID上七种预设电压之外的输出电压。输出电压由公式 (V{OUT }=0.6 Vleft(1+frac{R 1}{R 2}right)) 选择，为保持环路增益，(R{1}) 应选择为200KΩ，此时 (R{2}=frac{1.2 × 10^{5}}{V{OUT }-0.6} Omega)。通过将跳线VS0、VS1和VS2设置为逻辑“高”来选择外部电压分压器选项。

动态可调输出

功能特点

EN5311QI设计允许通过切换VID引脚在预定义电压电平之间动态切换。在输出电压电平转换时，电压间的转换速率经过优化，可防止过度的下冲或过冲，转换速率为1mV/uS。可以通过将VSx跳线中心引脚连接到逻辑驱动器来测试该功能，以在不同的 (V_{OUT }) 状态之间切换。

输入和输出电容

电容要求

输入电容要求为4.7 uF，Altera建议使用低ESR的MLCC电容。EN5311Q - E评估板上已安装一个4.7uF 0805电容，并且有预镀锡焊盘可用于添加额外的0805电容，以测试输入滤波性能。输出电容要求至少为10uF，控制环路设计可在总输出电容高达60uF时保持稳定。评估板上已安装一个10uF 0805电容，板上还有预镀锡焊盘可用于添加多达两个额外的0805或1206封装的输出电容。如果使用10uF电容时瞬态性能不足，可以添加更高电容值的电容。需要注意的是，电容必须采用X5R或X7R电介质配方。

物料清单

Designator	Qty	Description
C1	1	CAP, 4.7UF 10V X7R 10% 0805 CERAMIC
C3, C7	1	CAP, 10UF, 0805, 10%, X5R
C10	1	CAP, SMT ELECTROLYTIC, 150UF, 20%, 10V
TP1 - TP3, TP6, TP20, TP21	6	TEST POINT SURFACE MOUNT
J1	1	CONNECTOR, CUSTOM, VERTICAL HEADER, SMT
D1	1	S2A DIODE
FB1	1	MULTILAYER SMD FERRITE BEAD 4000MA 0805 L=TYPICAL (NOT GUARANTED)
U1	1	EN5311QI QFN 1A
U2	1	TRANSIENT VOLTAGE SUPPRESSOR, 6.5V, BIDIRECTIONAL, SMT

联系信息

如果你在使用过程中遇到问题或需要进一步的技术支持，可以联系Altera Corporation： 地址：101 Innovation Drive, San Jose, CA 95134 电话：408 - 544 - 7000 网站：www.altera.com

你在使用这个评估板的过程中遇到过哪些有趣的问题或有什么独特的经验呢？欢迎在评论区分享。