线性科技 DC1587 演示板：LTC3105 升压转换器的深度解析

在电子工程师的日常工作中，寻找高效且稳定的电源转换解决方案是一项持续的挑战。今天，我们将深入探讨线性科技（Linear Technology）的 DC1587 演示板，它围绕 LTC3105 升压转换器展开，为相对高阻抗、极低电压输入电源提供了优化的解决方案。

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一、产品概述

DC1587A 演示电路是一款专为相对高阻抗、极低电压输入电源优化的升压转换器。它能让用户快速评估 LTC3105 升压转换器和 LDO 稳压器的性能。该电路的输入电压范围极宽，低至 250mV，高至 5V，并且具备最大功率点控制（MPPC）功能。电路板上的跳线允许用户选择多种 MPPC 电压、三种升压输出电压和三种 LDO 稳压器输出电压，还提供了用于关机和选择电源良好状态输出的外部上拉电压的跳线。此外，电路板还设有输入和输出连接、电源良好输出、外部电源良好供应输入、关机输入以及外部 MPPC 电阻和 MPPC 二极管输入的接口。这款演示板特别适用于低功率太阳能电池应用。

二、性能参数

在环境温度 (T_{A}=25^{circ} C) 的条件下，DC1587 演示板展现出了出色的性能：	参数	条件	值
启动输入电压	无负载，(R_{MPPC} = 22k)，电源 (ESR = 0.52)	典型值 250mV
输入电压范围	启动后	0.2V 至 5V
最大升压输出电流	(V{IN} = 2V)，(V{OUT} = 5V)，(MPPC = 2V)，电阻负载	125mA
1.8V 升压输出电压	(V_{IN}= 1.5V)，100Ω 负载	(1.8Vpm3%)
3.3V 升压输出电压	(V_{IN}= 1.5V)，100Ω 负载	(3.3Vpm3%)
5V 升压输出电压	(V_{IN}= 1.5V)，100Ω 负载	(5Vpm3%)
1.5V LDO 输出电压	(V_{IN}= 1.5V)，500Ω 负载	(1.5Vpm3%)
2.2V LDO 输出电压	(V_{IN}= 1.5V)，500Ω 负载	(2.2Vpm2%)
3V LDO 输出电压	(V_{IN}= 1.5V)，500Ω 负载	(3Vpm3%)

这些参数表明，该演示板在不同的输入和负载条件下都能保持稳定的输出，为实际应用提供了可靠的保障。

三、快速启动步骤

评估 LTC3105 演示电路需要一些必要的设备，包括低压台式电源、数字电压表和合适的负载电阻。以下是快速启动的具体步骤：

1. 跳线设置：将跳线放置在以下位置：PGOOD 设为 (V_{PGOOD})，BOOST 设为 5V，LDO 设为 3V，MPPC 设为 0.4V，SHDN 设为 OFF。
2. 连接设备：在电源关闭的情况下，按照图 1 所示连接低压可调电源和三个电压表（电流表可选）。打开电源，将电压调节至约 450mV，将 JP5 跳线移至 ON 位置。在无负载电阻的情况下，验证 BOOST 和 LDO 输出电压是否符合表 1 中的规格。将输入电压增加到 1.5V，并连接合适的负载电阻到输出端子，以验证负载下的输出电压。需要注意的是，最大升压输出电流取决于 (V_{IN})，最大 LDO 输出电流为 6mA。
3. MPPC 功能演示：为了演示 MPPC 功能，在演示板输入端子 ((V{IN})) 串联一个 10Ω、1W 的电阻，以模拟高阻抗电源。将跳线 JP2（MPPC）移至 2V 位置，跳线 JP1 和 JP3 分别移至 5V 和 3V 位置，并连接电压表测量 (V{IN}) 和升压 (V{OUT})。将电源设置为 3.5V，向输入施加电压。在升压输出端使用可调负载，开始增加 5V 输出的负载。随着输出负载电流的增加，由于 10Ω 输入电阻，(V{IN}) 上的电压会下降。当输入电压降至 2V MPPC 阈值时，MPPC 会通过降低输出电压来防止输入电压低于 2V。如果没有 MPPC，输出电压将降至接近 0V，导致输出功率为零。将 MPPC 引脚连接到 GND 可以禁用 MPPC 功能。
4. 极低电压启动验证：要验证极低电压启动（250mV 至 300mV），需要移除跳线 JP2，并在 MPPC 端子和地之间添加一个外部 22k 电阻。在电源输出和 (V_{IN}) 之间连接一个约 0.5Ω 的电阻。将电源调节至约 250mV 至 300mV，并验证升压输出是否处于稳压状态。由于该 DC/DC 转换器设计用于相对高阻抗的电源，因此适当的源电阻对于正确的低电压启动是必要的。在极低输入电压下，如果没有源电阻，可能会导致过大的输入电流。

四、演示板其他特性

DC1587 演示板还具有一些其他实用的特性：

• PGOOD 跳线：跳线 JP4 允许将 PGOOD 开漏 FET 上拉电阻连接到 LDO 输出电压或施加到 (V_{PGOOD}) 端子的外部电压。
• 关机功能：通过将 SHDN 端子拉低，可以关闭转换器。
• MPPC 跳线：MPPC 跳线允许用户选择多个预设的 MPPC 电压，或者在使用太阳能电池板附近的二极管进行 MPPC 温度跟踪时选择 DIODE 端子。
• AUX 引脚探测：电路板上的一个小圆形焊盘允许在评估电路时探测 LTC3105 的 AUX 引脚，但不要在该焊盘上连接负载。

五、元件清单

演示板的元件清单包括所需的电路元件、额外的电路元件和硬件，以下是部分关键元件：	项目	数量	参考	元件描述	制造商，零件编号
所需电路元件
1	1	C1	电容 X5R，10μF，6.3V，10%，0805	AVX，08056D106KAT2A
5	1	L1	电感，10μH	Sumida，CDRH3D18NP - 100N
10	1	U1	IC，LTC3105EDD，3mmx3mm DFN	Linear Technology，LTC3105EDD
额外电路元件
2	1	C4	电容 X5R，1μF，16V，10%，0805	AVX，0805YD105KAT2A
6	1	R2	电阻，芯片，750kΩ，1/16W，1%，0402	Vishay，CRCW0402750KFKED
硬件
1	12	E1 - E12	测试点，炮塔，0.095'	Mill - Max，2501 - 2 - 00 - 80 - 00 - 00 - 07 - 0
2	2	JP4 JP5	0.079 单排插头，3 引脚	Samtec，TMM - 103 - 02 - L - S

六、重要注意事项

线性科技提供的这款演示板仅用于工程开发或评估目的，并非用于商业用途。作为原型产品，它可能在设计、营销和制造相关的保护考虑方面并不完整，可能不符合欧盟电磁兼容性指令或其他法规的技术要求。如果评估套件不符合演示板手册中规定的规格，用户可以在交付日期起 30 天内退货并获得全额退款。用户需要承担产品的正确和安全处理责任，并免除线性科技因产品处理或使用而产生的所有索赔。由于产品的开放式结构，用户有责任采取适当的静电放电预防措施。此外，该产品可能未通过监管合规或机构认证（如 FCC、UL、CE 等）。

总之，线性科技的 DC1587 演示板为电子工程师提供了一个很好的平台，用于评估 LTC3105 升压转换器和 LDO 稳压器的性能。通过合理设置跳线和连接设备，工程师可以深入了解该转换器的工作原理和性能特点，为实际应用提供有力的支持。大家在使用过程中有没有遇到过类似的电源转换问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。