探索ADP5090超低功耗升压调节器评估板：设计与应用指南

在电子设备的设计中，电源管理是至关重要的一环。ADP5090超低功耗同步DC - DC升压调节器以其紧凑的设计和高效的性能，成为了众多工程师的理想选择。今天，我们就来深入了解一下与之配套的EVAL - ADP5090评估板。

文件下载：ADP5090-1-EVALZ.pdf

一、ADP5090简介

ADP5090采用3mm×3mm的LFCSP_WQ封装，运行输入电压范围为0.38V至3.3V。它集成了功率开关、同步整流器和电池管理功能，只需极少的外部组件就能实现高效的电源转换。这使得它在对空间和功耗要求较高的应用中具有显著优势。大家在实际应用中，有没有遇到过因为电源管理芯片体积过大而影响整体设计的情况呢？

二、评估板设置

1. 跳线设置

评估板的跳线设置决定了其不同的功能。例如，J1（DIS_SW）设置为SYS GND时可禁用或启用主升压功能；J2（PGOOD）在SYS电压升至预设的SETPG上升阈值时拉高；J3（RDIV）可选择是否启用MPPT感应功能。合理设置跳线是正确使用评估板的关键一步。大家在设置跳线时，一定要仔细核对，避免因跳线设置错误而影响评估结果。

2. 输入电源连接

对于能量收集电源，由于是高阻抗源，使用具有电压限制的电流源来模拟是最佳方式。对于低输出阻抗电源，则需要用物理电阻模拟能量收集器的阻抗。连接时，将电源正极接评估板的VIN端子（J6），负极接GND端子（J6）。若电源没有电流表，还需串联一个电流表进行电流监测。在实际操作中，大家是否遇到过因为电源连接不当而导致评估板无法正常工作的情况呢？

3. 输出负载连接

连接负载前，要确保SYS电压高于冷启动阈值（VSYS_TH，典型值1.93V）或PGOOD信号为高。负载连接方式根据是否使用电流表有所不同，使用电流表时需将其串联在负载电路中。

4. 存储元件连接

评估板可以为多种储能元件充电，如可充电电池、超级电容器和传统电容器。但要考虑电池和超级电容器的漏电流问题。在不同的应用场景中，如何选择合适的储能元件是一个值得思考的问题。

5. 输入和输出电压表连接

使用电压表测量输入和输出电压时，要确保电压表连接到正确的测试点，避免因连接不当导致测量误差。具体连接方法为：输入电压测量电压表正极接测试点TP5，负极接TP6；输出电压测量电压表正极接TP2，负极接TP9。

三、评估板上电

当输入电流源的开路电压高于冷启动最小输入电压（典型值0.38V）且输入功率高于冷启动最小输入功率（典型值16μW），且SYS电压低于VSYS_TH时，评估板进入冷启动。当SYS电压高于VSYS_TH时，退出冷启动并启用主升压。冷启动后，MPPT采样电路激活，可检测能量收集器的开路电压。此外，还可以通过连接备用电池到BACK_UP引脚来加速冷启动或维持系统负载。大家在实际操作中，有没有尝试过使用备用电池来优化冷启动过程呢？

四、性能测量

1. 开关波形测量

使用示波器观察开关波形时，将探头尖端放在测试点TP4，探头接地连接到GND引脚。设置示波器为直流耦合，2V/格，10μs/格时基。开关波形在0V和近似SYS电压之间交替。

2. 效率测量

通过比较输入功率和输出功率来测量效率。将RDIV跳线（J3）浮空，并在CBP引脚提供外部电压作为MPPT电压，使用能够吸收电流的电压源表连接到SYS引脚获取输出电压和输出电流，然后根据公式(eta=frac{V{SYS} × I{SYS}}{V{IN} × I{IN}})计算效率。

3. 电感电流测量

测量电感电流时，将电感的一端从板上的焊盘移除，用导线连接焊盘和电感，然后使用电流探头测量电感电流。

4. 输出电压纹波测量

观察输出电压纹波时，将示波器探头跨接在输出电容C1上，探头接地端接电容负极，探头尖端接电容正极。设置示波器为交流耦合，50mV/格，1s/格时基和20MHz带宽。为消除高频噪声，可移除示波器探头护套，用非屏蔽线缠绕探头。

5. 输出电压调整

评估板的输出电压预设为3.5V，但可以通过公式(V{SYS}=frac{3}{2} V{REF}(1+frac{R3}{R6}))进行调整。同时，为防止BAT引脚的储能元件深度放电，可通过公式(V{SETSD }=V{REF }(1+frac{R2}{R5}))编程电压阈值，其中(V_{REF})典型内部参考电压为1.21V。在实际设计中，如何根据具体需求调整输出电压和阈值是一个需要深入思考的问题。

五、评估板的其他信息

1. 原理图和布局

评估板的原理图展示了各个元件的连接关系，而布局图则呈现了评估板的顶层和底层结构。这些信息对于理解评估板的工作原理和进行进一步的设计优化非常有帮助。

2. 物料清单

物料清单详细列出了评估板所使用的元件信息，包括元件的数量、型号、封装和供应商等。这为工程师在进行采购和替换元件时提供了便利。

3. 注意事项

评估板是静电放电（ESD）敏感设备，使用时要采取适当的ESD预防措施，避免性能下降或功能丧失。同时，使用评估板需遵守相关的法律条款和条件，包括使用目的限制、保密要求、禁止拆解和逆向工程等。

总之，EVAL - ADP5090评估板为工程师提供了一个方便的平台来评估ADP5090升压调节器的性能。通过正确设置和测量，我们可以更好地了解其特性，为实际应用提供有力的支持。大家在使用评估板的过程中，有没有什么独特的经验或遇到的问题呢？欢迎在评论区分享。