MAX17504 3.3V 输出评估套件：高效 DC - DC 转换评估利器

一、引言

在电子设计领域，DC - DC 转换器是电源管理中不可或缺的组件。MAX17504 作为一款高压、高效的同步降压 DC - DC 转换器，其 3.3V 输出评估套件（EV 套件）为工程师提供了一个经过验证的设计方案，用于评估该转换器在 3.3V 输出电压应用中的性能。本文将详细介绍该评估套件的特点、组件、使用方法以及测试报告等内容。

文件下载：MAX17504EVKITA#.pdf

二、套件概述

2.1 基本功能

MAX17504 3.3V 输出评估套件旨在评估 MAX17504 转换器。它预设为在高达 3.5A 的负载电流下输出 3.3V，开关频率为 450kHz，兼顾了效率和组件尺寸。该套件具有可调节输入欠压锁定、可调节软启动、开漏复位信号和外部频率同步等功能。

2.2 组件列表

DESIGNATION	QTY	DESCRIPTION
C1.C8	2	2.2μF ±10%, 100V X7R 陶瓷电容器 (1210) Murata GRM32ER72A225KA35
C2	1	2.2μF ±10%, 10V X7R 陶瓷电容器 (0603) Murata GRM188R71A225K
C3	1	12000pF +10%, 16V X7R 陶瓷电容器 (0402) Murata GRM155R71C123K
C4,C9	2	22μF ±10%, 10V X7R 陶瓷电容器 (1210) Murata GRM32ER71A226K
C5	1	0.1μF +10%, 16V X7R 陶瓷电容器 (0402) Murata GRM155R71C104K
C6	0	未安装，陶瓷电容器 (0402)
C7	1	47μF, 80V 铝电解电容器 (D = 10mm) Panasonic EEEFK1K470P
JU1 - JU3	3	3 针插头
L1	1	6.8μH, 5A 电感器 Coilcraft MSS1048 - 682NL
R1	1	3.32MΩ ±1% 电阻器 (0402)
R2	1	750kΩ ±1% 电阻器 (0402)
R3	1	82.5kΩ ±1% 电阻器 (0402)
R4	1	30.9kΩ ±1% 电阻器 (0402)
R5	1	45.3kΩ ±1% 电阻器 (0402)
R6	1	10kΩ ±1% 电阻器 (0402)
TP1, TP2	2	测试焊盘
U1	1	降压转换器 (20 TQFN - EP*) Maxim MAX17504ATP +

需要注意的是，C7、R1 和 R2 是可选组件；如果 EN/UVLO 引脚永久连接到 VIN，则不需要 R1 和 R2。当 VIN 电源距离基于 MAX17504 的电路较远时，才需要电解电容器 (C7)。当 R5 开路时，设备以 500kHz 开关频率工作。

三、套件特点

1. 宽输入电压范围：可在 5V 至 60V 的输入电源下工作。
2. 稳定输出：提供 3.3V 输出电压，最大输出电流可达 3.5A。
3. 高效开关频率：450kHz 开关频率，优化了效率和组件尺寸。
4. 可调节功能：具有可调节输入欠压锁定、软启动时间等功能。
5. 多种工作模式：MODE 引脚可选择 PWM、PFM 或 DCM 模式。
6. 保护功能：具备过流和过温保护。
7. 成熟设计：经过验证的 PCB 布局，且完全组装和测试。

四、快速启动

4.1 推荐设备

• MAX17504 3.3V 输出 EV 套件
• 5V 至 60V、7A DC 输入电源
• 能够吸收 3.5A 的负载
• 数字电压表 (DVM)

4.2 操作步骤

1. 将电源设置在 5V 至 60V 之间，并关闭电源。
2. 将电源的正极连接到 VIN PCB 焊盘，负极连接到最近的 PGND PCB 焊盘。将 3.5A 负载的正极连接到 VOUT PCB 焊盘，负极连接到最近的 PGND PCB 焊盘。
3. 将 DVM 跨接在 VOUT PCB 焊盘和最近的 PGND PCB 焊盘上。
4. 验证跳线 JU1 上的引脚 1 - 2 和跳线 JU3 上的引脚 2 - 3 之间安装了分流器。
5. 根据预期的工作模式选择跳线 JU2 上的分流器位置。
6. 打开 DC 电源。
7. 启用负载。
8. 验证 DVM 是否显示 3.3V。

五、详细功能说明

5.1 软启动输入 (SS)

设备利用可调节软启动功能来限制启动期间的浪涌电流。软启动时间由 C3（从 SS 到 GND 的外部电容器）的值调节。C3 的最小值由所选输出电容 (CSEL) 和输出电压 (VOUT) 决定，公式为： [C 3 geq 28 × 10^{-6} × C{SEL } × V{OUT }] 软启动时间 (tSS) 与 C3 的关系为： [t_{SS}=C 3 /left(5.55 × 10^{-6}right)] 例如，要设置 2.2ms 的软启动时间，C3 应为 12nF。

5.2 调节器启用/欠压锁定级别 (EN/UVLO)

设备提供可调节的输入欠压锁定级别。正常操作时，应在跳线 JU1 的引脚 1 - 2 之间安装分流器。要禁用输出，在 JU1 的引脚 2 - 3 之间安装分流器，将 EN/UVLO 引脚拉至 GND。选择 R1 为 3.32MΩ，然后根据以下公式计算 R2： [R 2=frac{R 1 × 1.215}{left(V{INU }-1.215right)}] 其中 (V{INU }) 是设备需要开启的电压。

5.3 MODE 选择 (MODE)

设备的 MODE 引脚可用于选择 PWM、PFM 或 DCM 操作模式。当 VCC 和 EN/UVLO 电压超过各自的 UVLO 上升阈值且所有内部电压准备好允许 LX 开关时，MODE 引脚的逻辑状态被锁存。正常操作期间忽略 MODE 引脚的状态变化。

5.4 外部时钟同步 (SYNC)

设备的内部振荡器可以与 SYNC 引脚上的外部时钟信号同步。外部同步时钟频率必须在 1.1fSW 和 1.4fSW 之间，其中 fSW 是由 R5 设置的工作频率。外部时钟的最小高脉冲宽度应大于 50ns，最小低脉冲宽度应大于 160ns。

六、测试报告

测试报告展示了不同工作模式下的负载和线路调节、效率与负载电流的关系以及负载瞬态响应等数据。通过这些测试数据，工程师可以全面了解 MAX17504 在不同条件下的性能表现。

6.1 负载和线路调节

在 PWM 模式和 PFM 模式下，分别测试了不同输入电压（12V、24V、36V、48V）下输出电压随负载电流的变化情况。从测试曲线可以看出，输出电压在不同负载和输入电压下都能保持相对稳定。

6.2 效率与负载电流

在 PWM、PFM 和 DCM 模式下，分别测试了不同输入电压下效率随负载电流的变化。不同模式在不同负载电流下的效率表现有所差异，工程师可以根据实际应用需求选择合适的工作模式。

6.3 负载瞬态响应

测试了不同模式下负载电流从空载到 1.75A、从 5mA 到 1.75A、从 50mA 到 1.75A 以及从 1.75A 到 3.5A 变化时的输出电压响应。这些测试结果有助于评估设备在负载变化时的动态性能。

七、总结

MAX17504 3.3V 输出评估套件为工程师提供了一个便捷的平台，用于评估 MAX17504 转换器在 3.3V 输出电压应用中的性能。通过详细的组件列表、功能说明和测试报告，工程师可以深入了解该转换器的特点和性能，为实际设计提供参考。大家在使用这个评估套件时，有没有遇到过一些特别的问题呢？欢迎在评论区分享你的经验。