MAX17681评估套件：高效隔离电源解决方案

在电子设计领域，电源模块的性能和稳定性至关重要。今天，我们来深入了解一下MAX17681评估套件（EV kit），它为我们提供了一种高效的隔离电源解决方案，适用于多种应用场景。

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一、概述

MAX17681E评估套件是一块经过完全组装和测试的电路板，主要用于展示MAX17681高效、隔离降压式（iso - buck）DC - DC转换器的性能。该套件的输入电压范围广泛，为17V至36V，采用原边反馈来调节输出电压。其输出被编程为±15V、75mA和±7.5V、75mA，且调节精度为±10%。套件中安装的MAX17681采用10引脚（3mm x 2mm）TDFN封装。

二、特性亮点

1. 宽输入电压范围

17V至36V的输入电压范围，使得该套件能够适应多种不同的电源环境，增加了其应用的灵活性。在实际设计中，工程师可以根据具体需求选择合适的输入电源，而不必担心电压不匹配的问题。

2. 多组输出

提供±15V、75mA和±7.5V、75mA的连续电流输出，满足了不同负载对电源的需求。这对于一些需要多种电压供电的系统来说非常实用，例如某些工业控制设备、传感器模块等。

3. 控制与保护功能

• EN/UVLO输入：可用于控制电源的开启和关闭，同时还能设置输入欠压锁定（UVLO）阈值，提高了系统的可靠性。
• 200kHz开关频率：固定的开关频率有助于减少电磁干扰（EMI），并且在不同负载和线路条件下都能保持稳定的工作状态。
• 高效性能：高达86.9%的峰值效率，意味着在转换过程中能够减少能量损耗，降低发热，提高系统的整体效率。
• 保护机制：具备过流保护和过温保护功能，当出现异常情况时能够及时保护电路，避免设备损坏。
• 无需光耦：采用iso - buck拓扑结构，无需使用光耦即可实现隔离输出，简化了电路设计，降低了成本。

4. 输出功率

能够提供高达3.4W的输出功率，足以满足大多数中小功率设备的供电需求。

5. 成熟的PCB布局

经过验证的PCB布局，为工程师提供了一个可靠的设计参考，减少了设计时间和成本。

三、快速启动指南

1. 推荐设备

• 一个15V - 60V、0.5A的直流电源
• 四个具有75mA吸收能力的电阻负载
• 四个数字万用表（DMM）

2. 测试步骤

1. 确认J1处于断开状态。
2. 将电源输出设置为24V，并关闭电源。
3. 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。
4. 在+15V PCB焊盘和GND0 PCB焊盘之间连接第一个电阻负载，在 - 15V PCB焊盘和GND0 PCB焊盘之间连接第二个75mA电阻负载。
5. 在+7V PCB焊盘和GND0 PCB焊盘之间连接第三个75mA电阻负载，在 - 7V PCB焊盘和GND0 PCB焊盘之间连接第四个75mA电阻负载。
6. 将两个配置为电压表模式的DMM连接到±15V PCB焊盘和最近的GND0 PCB焊盘之间，另外两个配置为电压表模式的DMM连接到±7V PCB焊盘和最近的GND0 PCB焊盘之间。
7. 开启输入电源。
8. 验证输出电压相对于GND0是否为±15V和±7.5V（允许±10%的公差）。
9. 如果需要，将输入电压在17V至36V之间变化，负载电流在0mA至75mA之间变化，并验证输出电压是否仍为±15V和±7.5V。

四、详细描述

1. 控制与监测功能

EV套件包含EN/UVLO PCB焊盘，用于监测和编程MAX17681的EN/UVLO引脚。VPRI PCB焊盘有助于测量调节后的原边输出电压（VPRI）。此外，还有一个额外的RESET PCB焊盘，用于监测原边输出电压（VPRI）的健康状况。当FB电压下降到其设定值的92.5%以下时，RESET引脚拉低；当FB电压上升到其设定值的95.5%以上1024个时钟周期后，RESET引脚变为高阻抗。可编程软启动功能允许用户减少输入浪涌电流，保护电路元件。

2. iso - buck拓扑结构

iso - buck是一种基于同步降压转换器的拓扑结构，对于在低功率水平下产生隔离输出非常有用，而且无需使用光耦。在MAX17681 IC数据手册中，详细给出了设置软启动时间、ENABLE/UVLO分压、原边输出电压（VPRI）选择、调节原边输出电压、原边电感选择、匝数比选择、输出电容选择、输出二极管选择和外部环路补偿的具体步骤。

3. 使能控制（J1）

设备上的EN/UVLO引脚既可以作为开关控制，也允许用户编程输入欠压锁定（UVLO）阈值。跳线J1用于配置EV套件的输出开启/关闭控制。在J1引脚2 - 3之间安装分流器可禁用VOUT。具体的J1跳线配置如下表所示：

分流器位置	EN/UVLO引脚	VOUT输出
J1 1 - 2	连接到VIN	启用
J1 2 - 3	连接到GND	禁用
J1 打开（默认位置）	连接到R1、R2电阻分压器的中点	在VIN ≥ 15.5V时启用

需要注意的是，次级输出二极管D1、D2、D3和D4仅能在几百毫秒内承受短路电流，不能承受连续短路电流。而且，iso - buck转换器通常需要10%的最小负载来调节输出电压，在该设计中，当+24V电源正常时，U2、U3会吸收调节输出电压在±10%范围内所需的最小负载电流。

五、性能报告

从给出的图表中，我们可以看到该评估套件在不同输入电压和负载电流下的效率和输出电压变化情况。例如，在不同的输入电压（17V、24V、36V）下，随着负载电流的增加，效率和输出电压会有相应的变化。这有助于工程师在实际应用中根据具体的负载需求和输入电源情况来选择合适的工作点。

六、组件供应商与信息

组件供应商包括Wurth Electronik、Murata Americas和Panasonic Corp.等。在联系这些组件供应商时，需要表明正在使用MAX17681。关于组件信息、PCB布局图和原理图，可以通过以下链接获取：

• MAX17681E EV BOM
• MAX17681E EV PCB Layout
• MAX17681E EV Schematic

七、订购信息

该评估套件的型号为MAX17681EVKITE#，其中“#”表示符合RoHS标准。

综上所述，MAX17681评估套件为电子工程师提供了一个方便、高效的隔离电源解决方案。其丰富的特性和详细的文档资料，使得工程师能够快速上手进行测试和设计。大家在实际应用中，是否也遇到过类似的电源模块选择和设计问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。