MAX17501A/MAX17501E评估套件：高效高压DC - DC转换器评估利器
MAX17501A/MAX17501E评估套件：高效高压DC - DC转换器评估利器
一、引言
在电子设计领域，对于高效、高压同步降压DC - DC转换器的评估至关重要。Maxim Integrated推出的MAX17501A/MAX17501E评估套件（EV kits）为工程师提供了经过验证的设计方案，可用于评估这两款高性能转换器。本文将详细介绍该评估套件的特性、组件、使用方法以及性能表现。
文件下载：MAX17501ETEVKIT#.pdf
二、评估套件概述
（一）基本功能
MAX17501A/MAX17501E评估套件能够评估TDFN封装的MAX17501A/MAX17501E高效、高压同步降压DC - DC转换器。该套件可从4.5V至60V的输入电源产生固定的3.3V输出电压，最大负载电流可达500mA。
（二）控制方案差异
MAX17501A支持PFM控制方案，在轻载时具有较高的效率；而MAX17501E采用强制PWM控制方案，能在所有负载和线路条件下提供恒定的开关频率操作。
三、套件组件
（一）电容
| DESIGNATION | QTY | DESCRIPTION |
|---|---|---|
| C1 | 1 | 1μF ±10%, 100V X7R陶瓷电容 (1206) Murata GRM31CR72A105KA01L |
| C2 | 1 | 1μF ±10%, 6.3V X7R陶瓷电容 (0603) Murata GRM188R70J105K |
| C3 | 1 | 3300pF +10%, 50V X7R陶瓷电容 (0402) Murata GRM155R71H332K |
| C4 | 1 | 10μF ±10%, 10V X7R陶瓷电容 (1206) Murata GRM31CR71A106K |
| C7 | 1 | 33μF, 80V铝电解电容 (D = 8mm) Panasonic EEEFK1K330P |
（二）其他组件
| DESIGNATION | QTY | DESCRIPTION |
|---|---|---|
| JU1 | 1 | 3 - 针插头 |
| L1 | 1 | 33μH, 1.4A电感 (6mm x 6mm x 3.5mm) Coilcraft LPS6235 - 333ML |
| R1 | 1 | 3.32MΩ 1%电阻 (0402) |
| R2 | 1 | 866kΩ 1%电阻 (0402) |
| R4 | 1 | 100Ω电阻 (0402) |
| R6 | 1 | 10kΩ 1%电阻 (0402) |
| TP1, TP2 | 0 | 未安装，测试点 |
| U1 | 1 | 见EV套件特定组件列表 |
| - | 1 | 分流器 |
| - | 1 | PCB：见EV套件特定组件列表 |
（三）特定组件列表
| EV KIT DESIGNATION | DESCRIPTION |
|---|---|
| MAX17501ATEVKIT# | U1：降压转换器 (10 TDFN - EP*) Maxim MAX17501AATB+；PCB: MAX17501AT EVALUATION KIT |
| MAX17501ETEVKIT# | U1：降压转换器 (10 TDFN - EP*) Maxim MAX17501EATB+；PCB: MAX17501ET EVALUATION KIT |
注：*EP = 外露焊盘
（四）组件供应商
| SUPPLIER | PHONE | WEBSITE |
|---|---|---|
| Coilcraft, Inc. | 847 - 639 - 6400 | www.coilcraft.com |
| Murata Electronics North America, Inc. | 770 - 436 - 1300 | www.murata - northamerica.com |
| Panasonic Corp. | 800 - 344 - 2112 | www.panasonic.com |
在联系这些组件供应商时，需表明使用的是MAX17501。
四、快速启动
（一）推荐设备
- MAX17501A或MAX17501E EV套件
- 4.5V至60V、1A直流输入电源
- 能够吸收500mA电流的负载
- 数字电压表（DVM）
- 函数发生器
（二）操作步骤
- 电源设置：将电源设置在4.5V至60V之间，并关闭电源。
- 连接电源和负载：将电源正极连接到VIN PCB焊盘，负极连接到最近的PGND PCB焊盘；将500mA负载的正极连接到VOUT PCB焊盘，负极连接到最近的PGND PCB焊盘。
- 连接电压表：将DVM跨接在VOUT PCB焊盘和最近的PGND PCB焊盘之间。
- 检查分流器：验证跳线JU1的1 - 2引脚之间安装了分流器。
- 开启电源：打开直流电源。
- 启用负载：启用负载。
- 验证电压：验证DVM显示预期的电压。
（三）EN/UVLO控制开关步骤
- 移除电阻R1和R2以及跳线JU1上1 - 2引脚之间的跳线。
- 连接电源到EV套件并打开电源，将电源设置在4.5V至60V之间。
- 将函数发生器输出连接到EN/UVLO测试回路。
- 确保函数发生器输出的高电压和低电压水平分别大于1.24V和小于1.11V（EN/UVLO上升阈值为1.24V，下降阈值为1.11V）。
- 关闭EV套件电源时，先断开函数发生器输出与EN/UVLO测试回路的连接，然后关闭直流电源。
（四）注意事项
在电路板布局和系统布线时，要注意防止在短路条件下FB/VO引脚超过绝对最大额定值。需尽量减小寄生电路板或布线电感，并验证短路操作下的输出电压波形，确保不超过FB/VO的绝对最大额定值。
五、硬件详细描述
（一）基本特性
评估套件采用600kHz固定开关频率，以实现最佳效率和组件尺寸。套件包含EN/UVLO PCB焊盘和跳线JU1，用于控制转换器输出；还有一个RESET PCB焊盘，用于监控转换器输出；VCC PCB焊盘可帮助测量内部LDO电压。
（二）软启动输入（SS）
器件利用可调软启动功能来限制启动时的浪涌电流。软启动时间由连接在SS和GND之间的外部电容C3的值决定，计算公式为：[C3 = 5.55 × tSS]，其中tSS是所需的软启动时间（单位：毫秒），C3的单位是纳法。
（三）调节器启用/欠压锁定电平（EN/UVLO）
| 器件具有EN/UVLO输入。正常操作时，应在跳线JU1的1 - 2引脚之间安装分流器；若要禁用输出，可在JU1的2 - 3引脚之间安装分流器，将EN/UVLO引脚拉至GND。JU1设置如下表所示： | SHUNT POSITION | EN/UVLO PIN | MAX17501_ OUTPUT |
|---|---|---|---|
| 1 - 2* | Connected to IN | Enabled | |
| Not installed | Connected to the center node of resistor - divider R1 and R2 | Enabled, UVLO level set through the R1 and R2 resistor - divider | |
| 2 - 3 | Connected to GND | Disabled |
注：*默认位置
（四）设置欠压锁定电平
器件提供可调的输入欠压锁定电平。可通过连接从VIN到GND的电阻分压器来设置器件开启的电压，将分压器的中心节点连接到EN/UVLO。选择R1为3.3MΩ，然后按以下公式计算R2：[R2=frac{R1 × 1.218}{(V{INU}-1.218)}]，其中(V{INU})是器件所需开启的电压。
六、套件性能报告
（一）负载和线路调节
从负载和线路调节图（MAX17501A和MAX17501E）可以看出，输出电压在不同输入电压和负载电流下的变化情况。例如，MAX17501A在VIN为12V、24V、36V时，输出电压随负载电流的变化呈现一定规律。
（二）效率与负载电流关系
效率与负载电流的关系图（MAX17501A和MAX17501E）展示了不同输入电压下，效率随负载电流的变化趋势。这有助于工程师了解在不同负载条件下转换器的效率表现。
（三）负载瞬态响应
通过负载瞬态响应图（如MAX17501A 5mA至255mA负载瞬态、MAX17501E无负载到250mA负载瞬态等），可以观察到转换器在负载变化时的动态响应能力。
七、订购信息
| PART | TYPE |
|---|---|
| MAX17501ATEVKIT# | EV Kit |
| MAX17501ETEVKIT# | EV Kit |
注：#表示符合RoHS标准。
八、总结
MAX17501A/MAX17501E评估套件为工程师提供了一个全面评估MAX17501A/MAX17501E转换器的平台。通过详细的组件信息、操作步骤和性能报告，工程师可以深入了解这两款转换器的特性和性能，为实际设计提供有力支持。在使用过程中，要注意电路板布局和布线的细节，以确保转换器的正常运行。大家在实际应用中，是否遇到过类似评估套件使用的问题呢？欢迎在评论区分享交流。
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