ADP5135CP - EVALZ评估板使用指南：开启微电源管理单元评估之旅

在电子设计领域，微电源管理单元（Micro PMU）的性能评估至关重要。ADP5135CP - EVALZ评估板为我们提供了一个全面评估ADP5135微电源管理单元的平台。下面，我们就来详细了解一下这个评估板的相关内容。

文件下载：ADP5135CP-EVALZ.pdf

评估板特性

ADP5135CP - EVALZ评估板具有众多出色的特性，为工程师们的评估工作带来了极大的便利。

• 功能全面：它是ADP5135的全功能评估板，具备独立运行能力。
• 测量简便：仅需单一电压源、电压表、电流表和负载电阻，就能进行简单的设备测量，包括线路和负载调节。
• 外部组件易访问：方便工程师对外部组件进行操作和观察。
• 电源排序便捷：每个通道都有专用的精密使能引脚，便于进行电源排序。
• 工厂可编程选项：提供工厂可编程的软启动和欠压锁定（UVLO）选项。
• 输出监测：配备专用的电源良好（Power - Good）引脚，用于监测输出电压。
• 模式可选：可以将降压转换器从脉冲频率调制（PFM）模式切换到脉冲宽度调制（PWM）模式。

硬件设置

使能引脚

每个通道都有自己的使能引脚，必须将其拉高才能启用该通道。具体对应关系如下：	通道	使能引脚
1	P18
2	P19
3	P20

跳线P17（MODE）

跳线P17用于连接设备的MODE引脚到地或VIN1。若要强制BUCK1、BUCK2和BUCK3进入强制PWM模式，将跳线P17（MODE）的中心触点连接到顶部引脚，使MODE引脚拉高到VIN1；若要让它们在自动PWM/PSM模式下运行，将P17（MODE）的中心触点连接到底部引脚，使MODE引脚拉低到地。

输入电源

如果输入电源包含电流表，可以用它来监测输入电流。将所有电源引脚连接到主电源的方法是：先将跳线P5（VIN2）的中心触点连接到顶部引脚，使VIN2连接到VIN1；再将跳线P9连接到左侧引脚，使VIN3连接到VIN1。将电源的正极连接到评估板的P1（VIN1），负极连接到P2（GND）。若电源没有电流表，则需将电流表与输入源电压串联。

输出负载

可以连接电子负载或电阻来设置负载电流。若负载包含电流表或无需测量电流，可直接将负载连接到评估板，将正负载连接到某个通道，如BUCK1的P3（VOUT1），负负载连接到P4（GND）。若使用电流表，需将其与负载串联。

输入和输出电压表

使用电压表测量输入和输出电压时，要确保电压表连接到评估板的相应端子，而不是负载或电源本身。输入电压测量电压表的正端连接到评估板的P21（VIN1_SNS），负端连接到P22（GND_SNS）；输出电压测量电压表的正端连接到评估板的P23（VOUT1_SNS）测量BUCK1的输出电压，负端连接到P24（GND_SNS）。

上电操作

在连接好电源和负载后，就可以给评估板上电。上电前需确保：降压转换器的电源电压（VIN1、VIN2和VIN3）范围在3.0V至5.5V之间；启用所需通道并监测输出电压；若负载未启用，需启用负载并检查其是否吸取适当电流，输出电压是否保持稳压。

设置降压转换器输出电压

降压转换器的输出电压通过外部电阻分压器设置。也可以根据ADP5135数据手册将输出电压工厂编程为默认值，此时R1和R2不需要，FB1可以不连接。无论哪种情况，VOUT1都必须连接到输出电容，FB1为0.5V。评估板配有固定电阻，其值是为目标输出电压选择的，改变电阻分压器网络的电阻值可以相应地改变输出电压。

输出电压监测的电源良好引脚

每个降压转换器都有一个专用的电源良好输出，用于监测三个稳压器的输出电压。在ADP5135 LFCSP中，BUCK1的电源良好输出在引脚6（PG1），BUCK2在引脚2（PG2），BUCK3在引脚1（PG3）。当监测的VOUTx低于标称VOUTx水平的85%时，每个PGx引脚设置为逻辑低。电源良好功能还允许对连接到PGx引脚的外部稳压器进行排序和启用。

性能测量

输出电压纹波测量

要观察BUCK1的输出电压纹波，将示波器探头跨接在输出电容（C4）上，探头接地端连接电容负极，探头尖端连接电容正极。将示波器设置为交流，10mV/格，2μs/格的时基，带宽设置为20MHz以避免干扰测量的噪声。建议缩短示波器探头的接地环路以减少耦合。

开关波形测量

用示波器观察开关波形时，将示波器探头尖端放在电感器末端，探头接地端接GND。将示波器设置为直流，2V/格，200ns/格的时基。MODE引脚设置为高时，降压稳压器在强制PWM模式下运行；设置为低时，负载高于预定义阈值时在PWM模式下运行，负载电流低于预定义阈值时在节能模式（PSM）下运行，可提高轻载效率。

负载调节测量

通过增加输出负载并观察输出电压的变化来测试负载调节。测量过程中输入电压必须保持恒定。为了减少电压降，使用短的低电阻导线，特别是对于接近最大电流的负载。

线路调节测量

通过改变输入电压并观察输出电压的变化来测量线路调节。

效率测量

通过比较输入功率和输出功率来测量效率，公式为(eta=frac{V{OUT } × I{OUT }}{V{IN } × I{IN }})。测量输入和输出电压时，应尽可能靠近输入和输出电容，以减少IR降的影响。

电感电流测量

通过将电感器的一端从焊盘上移除，并串联连接一个电流环来测量电感电流，也可以将电流探头连接到该导线。

调节器顺序连接

通过跳线连接可以实现调节器的顺序上电。将BUCK1的EN1引脚通过跳线P18连接到VIN1，实现BUCK1的自动启动，其他调节器的ENx引脚按顺序连接。连接电阻分压器到VOUT1，当BUCK1达到目标水平时可以激活BUCK2。通过改变电阻分压器的连接方式，可以实现不同的启动顺序。

输出电压和接地电流测量

输出电压测量

将电压源连接到VIN1，电压表连接到BUCK1的输出VOUT1，通过分流器将EN1连接到VIN1以启用BUCK1，EN2和EN3连接到地以禁用其他通道。测量VOUT2和VOUT3时，要确保相应通道启用，并将电压表连接到相应输出。可以使用电阻作为稳压器的负载，要确保电阻的功率额定值足以处理预期的功率损耗，也可以使用电子负载。

接地电流测量

将评估板连接到电压源和电流表进行接地电流测量。同样，可以使用电阻或电子负载作为稳压器的负载，要确保电压源能够提供足够的电流以满足预期的负载水平。

评估板原理图和布局

评估板提供了详细的原理图和PCB布局，包括顶层、第二层（接地平面）、第三层（电源平面）和底层的布局，方便工程师进行深入的分析和设计。

订购信息和物料清单

评估板的物料清单详细列出了各个组件的数量、参考设计号、描述、制造商和部件号等信息，为工程师的采购和使用提供了便利。同时，文档还提供了相关的链接，如其他类似产品和应用笔记，供工程师进一步参考。

在使用评估板时，要注意它是静电放电（ESD）敏感设备，需采取适当的ESD预防措施，避免性能下降或功能丧失。此外，使用评估板需遵守相关的法律条款和条件，确保合法合规使用。各位工程师在实际应用中，不妨多思考如何根据这些特性和操作方法，更好地发挥ADP5135的性能，解决实际遇到的电源管理问题。