ISL8120EVAL3Z评估板：功能、配置与测试全解析

在电子设计领域，一款优秀的评估板能为工程师们快速验证和开发电路提供极大的便利。ISL8120EVAL3Z评估板就是这样一款值得关注的产品，下面就为大家详细介绍它的相关内容。

文件下载：ISL8120EVAL3Z.pdf

1. 产品概述

ISL8120集成了两个电压模式同步降压PWM控制器，既可以用于双独立输出，也能作为2相单输出调节器。ISL8120EVAL3Z评估板主要用于双独立输出和DDR应用的性能演示，而ISL8120EVAL4Z则用于2/n相单输出应用的性能演示。

预设规格

在输入电压为12V、频率为500kHz的条件下，输出电压VOUT1和VOUT2均为1.2V，且电流可达25A。

推荐设备

为了更好地使用该评估板，需要准备以下设备：

• 0V至22V的电源，电流源能力至少为20A，可以是电池或笔记本AC适配器。
• 两个能够吸收高达30A电流的电子负载。
• 数字万用表（DMMs）。
• 100MHz四通道示波器。

2. 电路描述

输入部分

J1和J2是输入电源端子，使用两个输入电解电容来处理输入电流纹波。

功率器件

每个通道使用两个瑞萨“speed”系列LFPAK MOSFET（上下各两个）。对于低电流应用，Q1和Q2是使用集成双MOSFET的SO8封装的占位选项。

电感

每个通道使用320nH的PULSE表面贴装电感。在500kHz的设置下，12V输入时电感电流的峰 - 峰纹波为7.5A。

输出电容

每个通道使用两个三洋POSCAP 2R5TPF470M7L（7mΩ）作为输出E - 电容。此外，还有通孔电解电容占位C123 - C126供用户评估不同的输出电容。

输出连接

J7、J8、J9和J10是用于负载连接的输出接线片。

远程感测

TP19、TP26、TP28和TP31是远程感测柱，可用于监测和评估系统电压调节。如果要使用这些测试柱进行远程感测，需要将R109、R120、R155和R161的值改为更高，如10Ω，同时相关的电压感测分压器也需要增加到更高的电阻，如1k。

瞬态负载

Q26、Q27、R126、R156、R122、R131、R151和R153是为调节器添加板载瞬态负载的电路占位选项。可以使用信号发生器在TP22（TP30）施加时钟信号来生成阶跃上升和阶跃下降的瞬态负载，但要确保时钟的占空比足够小，以避免烧坏负载电阻R126和R156。

通道禁用

JP11或JP12是用于独立禁用通道的跳线。

同步信号

TP27可用于注入时钟信号，使控制器与之同步。

感测配置

JP7和JP8是用于rDS(ON)感测配置的跳线，也可用于监测DCR感测电容电压。

缓冲器

R94、C74、R163和C108是缓冲器的可选占位，用于过滤相位节点的振铃。

滤波

R121和C86是VIN引脚的小附加滤波器，R145用于隔离由驱动引起的PVCC处的噪声。在3.3V应用中，建议将R121和R145短接至0，以防止在低输入电压下VCC低于POR。同时，建议从LGATE到GND添加一个2k电阻，以在LGATE关闭状态下使低栅极放电。

3. 快速启动步骤

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. 将输入电源调整为12V，然后打开输入电源。
3. 验证两个输出电压是否正确。如果PGOOD设置为高，LED3将为绿色；如果PGOOD设置为低，LED3将为红色。TP24是监测PGOOD的测试柱。

4. 输出电压调整

ISL8120EVAL3Z套件的输出预设为1.2V/25A，Vout1可以通过改变R119和R116的值在0.6V至3V之间调整，Vout2同理。如果所需的输出电压高于3V，由于电流感测差分放大器的共模电压限制，电流感测必须配置为rDS(ON)感测。默认设置为DCR感测，以下是将通道2更改为rDS(ON)感测的步骤：

1. 移除R102和R96，使其开路。
2. 将R107和R95更改为0Ω。
3. 短接跳线JP7。

5. 输入电压UVLO及其迟滞编程

通过对连接到输入轨的EN/FF引脚处的分压器进行编程，可以对输入UVLO及其迟滞进行编程。ISL8120EVAL3Z默认的R129(R136)为13.7k，R135(R141)为4.42k，当输入电压降至3.38V以下时，IC将被禁用，直到VIN恢复到4.42V以上才会重新启动。对于12V应用，建议将R129(R136)设置为33k，R135(R141)设置为5.1k，此时当输入电压降至6V以下时，IC将被禁用，直到VIN恢复到7V以上才会重新启动。具体编程可参考ISL8120数据手册。

6. DDR应用

ISL8120可以用作DDR控制器。在DDR应用中，通道1用于VDDQ，VDDQ输出馈送到通道2的REFIN引脚，因此通道2可以在启动时跟踪VDDQ并作为VTT供电。需要注意EN/FF引脚的配置以确保启动时序，VDDQ通道（通道1）的启动应比VTT（通道2）延迟，可通过在EN/FF1处添加比EN/FF2更多的滤波来实现。

7. 测试数据

效率

从测试数据的图表可以看出，通道1和通道2在不同输出电流下的效率情况。随着输出电流的增加，效率会有一定的变化趋势，大家可以思考如何根据这些效率数据来优化电路设计，以提高整体效率。

线性调节

线性调节测试展示了在不同输入电压下，输出电压的变化情况。这对于评估评估板在不同电源条件下的稳定性非常重要，工程师们可以根据这些数据来确定评估板的适用范围。

启动和负载瞬态

启动和负载瞬态测试数据展示了评估板在启动过程和负载变化时的性能。这些数据可以帮助工程师了解评估板的动态响应能力，在实际应用中，如何确保评估板在各种工况下都能稳定工作是一个值得深入研究的问题。

输出纹波

输出纹波测试展示了在25A负载下每个通道的输出纹波情况。低纹波对于一些对电源质量要求较高的应用非常关键，如何进一步降低输出纹波是工程师们需要考虑的问题。

DDR应用波形

DDR应用波形展示了VDDQ和VTT的启动跟踪以及相位和输出的情况。这对于DDR应用的设计非常重要，工程师们可以根据这些波形来优化DDR电路的设计。

ISL8120EVAL3Z评估板为电子工程师提供了一个全面的平台，用于验证和开发双独立输出和DDR应用。通过对其电路、配置和测试数据的了解，工程师们可以更好地利用该评估板来实现自己的设计目标。大家在使用过程中遇到任何问题，欢迎在评论区交流讨论。