MIC33153评估板：高效开关稳压器的评估利器

在电子设计领域，一款性能出色的开关稳压器评估板对于工程师来说至关重要。今天我们就来深入了解一下MIC33153评估板，它能帮助我们评估MIC33153这款集成度高、性能卓越的开关稳压器。

文件下载：MIC33153-4YHJ-EV.pdf

一、MIC33153概述

MIC33153是一款完全集成的1.2A、4MHz开关稳压器，具有HyperLight Load™模式、Power Good（PG）输出指示和可编程软启动功能。它在整个输出电流范围内都具有很高的效率，工作时静态电流仅为22µA。其3.5mm x 3.0mm x 0.9mm的MLF封装，结合4MHz的开关频率，仅需两个外部输入和输出电容，就能实现高度小于1mm的紧凑解决方案。此外，它能在最苛刻的条件下提供精确的输出电压调节，对负载瞬变响应极快，输出电压纹波极小。

二、评估板使用要求与注意事项

要求

评估板需要一个2.7V至5.5V可调的5W单路台式电源。负载可以是有源（电子负载）或无源（电阻），且需具备5W的散热能力。虽然使用示波器查看电路波形是理想的，但并非必需。对于最简单的测试，需要两个电压表来测量输入和输出电压；进行效率测量时，则需要两个电压表和两个电流表，以防止测量误差。

注意事项

评估板没有输入反向保护，连接输入电源时要特别注意极性正确。

三、评估板使用步骤

1. 连接电源

将外部电源连接到(V{IN})（TP4）端子和GND（TP3）。在电源输出禁用的情况下，将其电压设置为所需值（2.7V ≤ (V{IN}) ≤ 5.5V）。可以在输入电源和(V{IN})（TP4）端子之间放置一个电流表，但要注意监测(V{IN})（TP4）端子处的电源电压，因为电流表和/或电源线电阻可能会降低提供给设备的电压。

2. 连接负载

将负载连接到(Vout)（TP1）和地（TP 2）端子。负载可以是有源或无源（电阻性）的。可以在负载和输出端子之间放置一个电流表，并确保在(Vout)（TP1）端子处监测输出电压。

3. 启用MIC33153

MIC33153评估板有一个上拉电阻（R4）连接到(V_{IN})。默认情况下，当输入电压 > 2.7V时，输出电压将启用。也可以向EN（TP6）端子施加低于0.5V的电压。

4. 监测Power Good（PG）

评估板提供了一个PG测试点（TP5）来监测Power Good功能。当输出电压达到其标称电压的92%后约70µs，PG输出将变为高电平（(Vout)）。

四、关键参数设置

软启动电容

MIC33153的SS引脚有一个标称270kΩ的电阻对电容充电，使输出具有可控的软启动特性。将C3设置为100pF可使启动时间最短，启动时间可由公式(T{SS}=270 × 10^{3} × ln (10) × C{SS})确定。软启动电容的作用是控制内部参考电压在其标称稳态值的0%至100%之间的上升时间。

反馈电阻（R1, R2）

对于可调输出，输出电压标称设置为1.8V。可以通过调整反馈分压器中的上拉电阻R1来改变输出电压，计算公式为(R 1=R 2 × V{REF} /(V{O}-V{REF}))，其中(V{REF}=0.62V)。文档中还给出了不同输出电压对应的R1和R2的示例值。

前馈电容C4

通常情况下，前馈电容C4不安装，因为负载瞬态调节已经非常好。但安装一个电容在C4处可以将快速输出电压偏差直接注入反馈比较器，从而略微改善负载调节，但会在较高负载时略微增加输出噪声。建议使用100pF至1nF之间的值以防止不稳定。

五、HyperLight Load™模式

MIC33153采用了最小导通和关断时间的专有控制回路（由Micrel专利）。当输出电压低于调节阈值时，误差比较器开始一个开关周期，使PMOS导通并保持最小导通时间，从而提高输出电压。如果输出电压超过调节阈值，误差比较器将PMOS关断最小关断时间，直到输出降至阈值以下。NMOS作为理想整流器，在PMOS关断时导通。使用NMOS开关而不是二极管可以降低开关器件导通时的电压降。PMOS和NMOS之间的异步开关组合使控制回路在轻负载操作时以不连续模式工作，此时MIC33153以脉冲频率调制（PFM）方式调节输出。随着输出电流增加，关断时间减少，为输出提供更多能量。这种开关方案仅在需要时进行开关，提高了MIC33153在轻负载电流时的效率。当负载电流增加时，MIC33153进入连续导通模式（CCM），并以4MHz为中心的频率进行开关。进入连续导通模式的负载可以通过公式(LOAD >frac{(V{IN } V{OUT }) × D}{2 L × f})近似计算。例如，当(V{IN}=3.6V)，(V{OUT }=1.8V)，(D = 0.5)，(f = 4MHz)，电感为0.47μH时，设备将在约200mA时进入HyperLight Load™模式或PWM模式。

六、评估板物料清单

评估板分为固定输出和可调输出两种类型，它们的物料清单有所不同，但都包含了电容、电阻和稳压器等关键元件。具体的物料清单在文档中有详细列出，包括元件的型号、制造商、描述和数量等信息。

通过对MIC33153评估板的详细了解，我们可以看到它为工程师提供了一个全面评估MIC33153性能的平台。在实际设计中，工程师可以根据具体需求合理设置参数，充分发挥MIC33153的优势。大家在使用评估板的过程中，有没有遇到过什么有趣的问题或者独特的解决方案呢？欢迎在评论区分享。