ISL85033-12VEVAL3Z：宽输入范围负输出降压 - 升压调节器评估板详解

在电子设计领域，电源管理是一个至关重要的环节。今天，我们就来详细探讨一下ISL85033-12VEVAL3Z这款宽输入范围负输出降压 - 升压调节器评估板，看看它有哪些独特的性能和特点。

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一、硬件概述

ISL85033是一款宽输入范围的双标准降压转换器，它可以配置为提供负输出电压。而ISL85033 - 12VEVAL3Z评估板则是用于演示这种负输出配置的工具。该评估板的输入电压 (V{IN}) 范围为4.5V至 ((28V - V{OUT})) 。ISL85033采用4mmx4mm 28引脚的TQFN封装，最大高度为1mm，整个转换器占用面积为 (6.25cm^{2}) 。

二、关键特性

1. 宽输入电压范围

输入电压范围从4.5V到 ((28V - V_{OUT})) ，这使得它在不同的电源环境下都能稳定工作，为设计提供了更大的灵活性。

2. 可调节和同步的负输出电压

能提供连续输出电流高达5A的可调节负输出电压，具体输出电流取决于 (V{OUT}) 和 (V{IN}) 。这一特性使得它可以满足不同负载的需求。

3. 电流模式控制

采用电流模式控制，能够更精确地控制输出电流，提高电源的稳定性和可靠性。

4. 可调节开关频率

开关频率可在300kHz至2MHz之间调节，用户可以根据实际需求在效率和外部组件尺寸之间进行优化。

5. 电源良好检测

具备电源良好检测功能，以 (V_{OUT}) 为参考，方便用户监测电源的工作状态。

6. 外部可调节软启动时间

通过外部调节软启动时间，可以避免电源启动时的电流冲击，保护电路和负载。

7. 多种保护功能

拥有过流、打嗝模式短路保护、热过载保护和欠压锁定（UVLO）等多种保护功能，确保电路在异常情况下的安全性。

8. 启动欠压检测

能够检测启动时的欠压情况，防止电源在异常电压下启动，提高系统的稳定性。

9. 相位操作

默认的异相通道可以降低电压纹波和组件尺寸，用户还可以选择不同的相位操作模式。

三、推荐测试设备

在对ISL85033 - 12VEVAL3Z评估板进行测试时，建议使用以下设备：

1. 电源：0V至30V的电源，至少具备7A的源电流能力，或者使用5V电池。
2. 电子负载：能够吸收高达7A的电流。
3. 数字万用表（DMMs）：用于测量电压、电流等参数。
4. 100MHz四通道示波器：观察波形和信号。
5. 信号发生器：提供测试所需的信号。

四、快速设置指南

1. 在施加任何电源之前，确保电路正确连接到电源和负载。
2. 将偏置电源连接到 (V{IN1}) ，正极连接 (V{IN1}) ，负极连接 (GND1) 。
3. 确认开关 (S1) 处于ON位置。
4. 打开电源。
5. 验证输出电压 (V_{OUT}) 是否为 - 12V。

五、输出电压调整

ISL85033 - 12VEVAL3Z套件的输出预设为 - 12V，但输出电压可以在 - 3.3V至 - 15V之间调节。输出电压编程电阻 (R3) 的值取决于调节器所需的输出电压，反馈电阻的值通常在0Ω至142kΩ之间，计算公式为： [R3 = R2left(frac{V{OUT}}{V{FB}} - 1right)] 表1总结了 (V{OUT} = - 5V) 、 (V{OUT} = - 12V) 和 (V_{OUT} = - 15V) 时的外部组件选择：	(V_{OUT})	外部组件
-5V	(R3 = 43.2k)； (R5 = 20k)； (C4 = 2.7nF)； (C20 = 22µF) (1210陶瓷)； (C17 = 22µF) (1210陶瓷)； (C19 = 68µF) (15mΩ聚合物EEFUD0K680R)
-12V	(R3 = 112k)； (R5 = 120k)； (C4 = 4.7nF)； (C14, C17 = 22µF) (2210陶瓷)； (C12, C19 = 68µF) (70mΩTaNbO2 TPSD686M020R0070)； (C20 = DNP)
-15V	(R3 = 142k)； (R5 = 120k)； (C4 = 4.7nF)； (C14, C17 = 22µF) (2210陶瓷)； (C12, C19 = 68µF) (70mΩTaNbO2 TPSD686M020R0070)； (C20 = DNP)

如果所需的输出电压为 - 0.8V，则将 (R3) 短路， (R2) 的值通常在1k至10k之间。需要注意的是，如果 (V_{OUT}<|2.5V|) （即 - 0.8V），由于最小导通时间的限制，必须改变开关频率和补偿以适应300kHz的操作，具体信息请参考ISL85033数据手册。

六、频率控制

ISL85033 - 12VEVAL3Z评估板有一个FS引脚，用于控制操作频率。可编程频率允许在效率和外部组件尺寸之间进行优化。当FS连接到 (V{CC}) （ (R9 = 0) ）时，默认开关频率为500kHz。通过移除 (R9) 并将 (R10) 连接到板上最负的电位（ (V{OUT}) ），开关频率可以从300kHz（ (R10 = 383k) ）改变到2MHz（ (R10 = 40.2k) ）。关于计算 (R10) 值的信息，请参考ISL85033数据手册，并且不要让该引脚浮空。

七、禁用/启用功能

评估板包含一个 (S1) 开关，用于启用或禁用两个通道，从而实现低静态电流状态。表2详细说明了该功能：	(S1)	ON/OFF控制
ON	启用 (V_{OUT})
OFF	禁用 (V_{OUT})

需要注意的是，如果外部驱动，EN信号（与所有输入逻辑信号相同）以 (V_{OUT}) （板上最负的电位）为参考，而不是以GND为参考。因此，信号源不能以GND为参考，需要进行输入电平转换。

八、总结

ISL85033 - 12VEVAL3Z评估板为工程师提供了一个方便的平台，用于测试和评估ISL85033宽输入范围负输出降压 - 升压调节器的性能。它具有多种特性和保护功能，能够满足不同的应用需求。在实际设计中，工程师可以根据具体的要求选择合适的输出电压和开关频率，以实现最佳的性能和效率。你在使用类似的电源管理评估板时，遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验。