探索LM25017评估板：高效降压调节器的实践之旅

在电子工程师的日常工作中，评估板是探索和验证电路设计的重要工具。今天咱们就来深入了解一下LM25017评估板，这可是一款采用恒定导通时间（COT）工作原理的功能完备的降压调节器。

文件下载：LM25017MR-EVM.pdf

评估板概述

基本规格

LM25017评估板能在12.5V至48V的输入范围内提供10V的输出，输出电流可达650mA，标称开关频率约为480kHz。在输入电压为15V、输出电流为500mA的情况下，实测效率能达到90.1%。板子尺寸为2.3英寸×1.4英寸，整体规格相当出色。	参数	详情
输入范围	12.5V - 48V
输出电压	10V
输出电流	650mA
标称开关频率	~480kHz
实测效率（500mA，(V_{IN}=15V)）	90.1%
板子尺寸	2.3英寸×1.4英寸

工作原理

其工作原理基于公式(T{ON}=frac{10^{-10} × R 2}{ V{IN}})，在电路处于调节状态时，降压开关每个周期的导通时间由R3和(V_{IN})决定。导通时间在输入电压为12V时为1.95µs，在输入电压为48V时为435ns，且导通时间与输入电压成反比。每个导通时间结束后，降压开关至少关断144ns，正常工作时关断时间会更长。在关断期间，负载电流由输出电容（C6）提供。当输出电压下降到使FB引脚电压低于1.225V时，调节比较器会启动新的导通时间周期。要实现稳定的固定频率运行，FB引脚需要至少25mV的纹波来切换调节比较器。

关键参数设置

UVLO设置

UVLO（欠压锁定）电阻（R1、R7）的选择依据公式(V{IN (UVLO,fixing) }=1.225 V timesleft(frac{R{1}}{R{7}}+1right))。在这块评估板上，(R 1 = 127kΩ)，(R 7 = 14.0kΩ)，这使得UVLO上升阈值为(V{IN}=12V)，滞回电压为2.5V。

纹波配置

LM25017作为COT降压调节器，反馈（FB）节点需要足够的纹波。常用的纹波生成方法有三种，评估板默认采用最小纹波配置（Type 3），不过也可以按照表格中的建议修改为Type 1或Type 2。	配置类型	配置详情
Type 1最低成本配置	R5、C4、C7开路。选择R4：(V{REF} 25 mV R4 > û I{L (MIN)} V_{OUT})
Type 2降低纹波配置	R5开路，C4 = 0Ω。选择R4和C7：(C7 5 R4 > g_{SW} (R 3	R 6 ) > û I_{L} 25 mV)
Type 3最小纹波配置	R4 = 0Ω。选择R5、C4和C7：(R5 x C4 (V{IN(MIN)} ± V{OUT})T_{ON})，(C7 = 100 nF)，(C4 = 3300 pF)，(25 mV)

硬件连接与启动

输入连接到J2，负载连接到J1。要确保电线尺寸能满足预期负载电流的要求。启动前，需在输入和输出端子连接电压表，用电流表或电流探头监测负载电流。建议将输入电压逐渐增加到12V，此时输出电压应为10V。若输出电压正确，可按需增加输入电压并开始评估电路，但要注意输入电压（J2）不要超过48V。

物料清单（BOM）

评估板的物料清单涵盖了各种电容、电阻、二极管、电感和集成电路等元件，每个元件都有明确的参数和制造商信息。	设计编号	值	描述	封装参考	零件编号	制造商
C1	0.01uF	陶瓷电容，0.01uF，16V，±10%，X7R，0603		GRM188R71C103KA01 D	村田
C2	2.2uF	陶瓷电容，2.2uF，50V，+10/%，X7R，1206	1206	GRM31CR71H225KA88 L	村田
C3	0.47uF	陶瓷电容，0.47uF，50V，+10/%，X7R，0805	0805	GRM21BR71H474KA88 L	村田
C4	3300pF	陶瓷电容，3300pF，50V，+10/%，X7R，0603	0603	C0603C332K5RACTU	基美
C5	1uF	陶瓷电容，1uF，25V，+10/%，X7R，0603	0603	GRM188R71E105KA12 D	村田
C6	10uF	陶瓷电容，10uF，16V，+20/%，X7R，1206	1206	C3216X7R1C106M	TDK
C7	0.1uF	陶瓷电容，0.1uF，100V，+10/%，X7R，0603	0603	GRM188R72A104KA35 D	村田
D1	0.65V	肖特基二极管，40V，0.35A，SOD - 523	SOD - 523	ZHCS350TA	Diodes Inc.
L1	220uH	功率电感，220uH，1A，SMD	10mm x 10mm	7447714221	威世
R1	127k	电阻，127kΩ，1%，0.1W，0603	0603	CRCW0603127KFKEA	威世 - 达勒
R2	237k	电阻，237kΩ，1%，0.1W，0603	0603	CRCW0603237KFKEA	威世 - 达勒
R3	6.98k	电阻，6.98kΩ，1%，0.1W，0603	0603	CRCW06036K98FKEA	威世 - 达勒
R4	0	电阻，0Ω，5%，0.125W，0805	0805	CRCW08050000Z0EA	威世 - 达勒
R5	46.4k	电阻，46.4kΩ，1%，0.1W，0603	0603	CRCW060346K4FKEA	威世 - 达勒
R6	1.00k	电阻，1.00kΩ，1%，0.1W，0603	0603	CRCW06031K00FKEA	威世 - 达勒
R7	14.0k	电阻，14.0kΩ，1%，0.1W，0603	0603	CRCW060314K0FKEA	威世 - 达勒
U1		48V，650mA恒定导通时间同步降压调节器	SO - 8 PowerPAD	LM25017MRE/NOPB	德州仪器

性能曲线与电路板布局

评估板提供了效率与负载电流、频率与输入电压的性能曲线，以及典型的开关波形图。同时，还展示了电路板的顶层丝印、顶层铜层和底层铜层布局，这些信息对于理解评估板的性能和进行后续设计优化非常有帮助。

使用注意事项

适用范围

该评估板仅适用于产品或软件开发人员在研发环境中对德州仪器半导体产品进行可行性评估、实验或科学分析，不能直接或间接组装到任何成品中，也不适合消费者或家庭使用。

保修条款

德州仪器对评估板提供90天的有限保修，但对于因疏忽、滥用、不当安装或测试等非德州仪器原因造成的缺陷，以及用户自行修改的评估板，德州仪器不承担责任。如果评估板不符合保修条件，德州仪器的责任仅限于维修、更换或提供信用额度。

法规注意事项

不同国家和地区对评估板的使用有不同的法规要求。在美国，未获得FCC批准的评估板不能直接销售或上市，必须先获得相关授权；标注FCC - PART 15合规的评估板需要遵守特定的操作条件。在加拿大，带有无线电发射器或可拆卸天线的评估板需要符合Industry Canada的相关规定。在日本，使用未获得日本无线电法技术法规认证的评估板需要遵循特定的使用条件，否则可能会受到处罚。

使用限制和警告

评估板不能用于功能安全和安全关键评估，用户在使用前必须阅读并遵守用户指南和相关文档中的警告和限制。操作时要在推荐的规格和环境条件下进行，避免超出性能额定值，以免造成人身伤害或财产损失。此外，评估板仅适用于专业电子专家，用户要对评估板的正确和安全使用负责。

LM25017评估板为电子工程师提供了一个便捷的平台来探索和验证降压调节器的设计。通过了解其工作原理、参数设置、硬件连接和使用注意事项，工程师们可以更好地利用这款评估板进行电路设计和优化。大家在实际使用过程中有没有遇到过类似评估板的问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。