探索LM2750 - ADJ评估板：低噪声开关电容倍压器的设计与应用

在电子设备的设计中，电源管理模块的性能直接影响着整个系统的稳定性和可靠性。今天，我们就来深入探讨德州仪器（Texas Instruments）的LM2750 - ADJ评估板，它在低噪声开关电容倍压器领域有着出色的表现。

文件下载：LM2750LD-ADJEV.pdf

一、LM2750 - ADJ芯片概述

LM2750 - ADJ是一款开关电容倍压器，能够产生低噪声、稳定的输出电压。它采用德州仪器的10引脚QFN封装，这种封装具有优异的热性能，能确保芯片在几乎所有额定工作条件下都不会过热。

1. 适用场景

对于空间受限、由电池供电的应用来说，LM2750 - ADJ是一个理想的选择。它只需要3个外部组件：一个输入电容、一个输出电容和一个飞跨电容。推荐使用小型、廉价的陶瓷电容，这些电容与LM2750的1.7MHz固定开关频率相结合，可产生低输出电压纹波，非常适合需要低噪声电源的系统。

2. 功能特性

• 预调节功能：能将输入电流纹波降至最低，使输入噪声几乎可以忽略不计。
• 软启动特性：严格控制的软启动功能可限制部件启动时的浪涌电流。
• 关闭功能：关闭时可完全断开负载与输入的连接。
• 保护电路：输出电流限制和热关断电路可在输出短路或电流负载过大时保护LM2750和连接的设备。

二、评估板使用说明

1. 输入连接

将评估板的输入和接地引脚通过短的、低阻抗、低电感的电线或电缆连接到电源或电池。LM2750 - ADJ的标称输入电压范围为2.7V至5.6V，但在较低输出电压（Vout < 4.9V）时，输入电压应比输出电压低不超过0.7V。

2. 输出电压和电流设置

输出电压可以通过一个简单的电阻分压器进行编程。反馈电阻Rfb1和Rfb2的值决定了输出电压，计算公式为： [V{out} = 1.23V times (1 + R{fb1} / R{fb2})] 其中，“1.23V”是反馈回路正确建立且部件正常工作时反馈引脚的标称电压。两个反馈电阻的阻值之和应在15kΩ至20kΩ之间： [15kΩ < (R{fb1} + R_{fb2}) < 20kΩ] 如果需要使用更大的反馈电阻，应在电阻R1上并联一个10pF的电容。

当输出电压设置为5.0V且部件在标称工作额定值内运行时，LM2750的输出电压精度可确保在±4%以内。该芯片能够调节高达120mA的负载电流，并且有能力驱动超过120mA的负载电流。LM2750的数据手册提供了高负载电流使用的相关信息，数据手册曲线展示了输出电流高达175mA时部件的典型性能。

3. 关闭功能

评估板上有一个跳线用于控制LM2750的开启和关闭。当跳线就位时，SD引脚连接到(V_{IN})，部件处于工作状态；移除跳线后，SD引脚浮空，内部连接在SD引脚和GND之间的200kΩ电阻会将SD引脚的电压拉低，使LM2750进入关闭状态。

三、评估板组件

1. 集成电路

部件编号	封装标记ID	封装	尺寸
LM2750 - ADJ	S003B	WSON10 (NGY0010A)	3.0mm × 3.0mm × 0.8mm

2. 电容

电容符号	值	美国尺寸（公制）	高度	温度特性	制造商	部件编号
Cin	2.2µF, 16V (1)	0805 (2012)	1.25mm	X5R	TDK	C2012X7R1C225K
Cfly	1.0µF, 10V (1)	0603 (1608)	0.8mm	X5R	TDK	C1608X5R1A105K
Cout	2.2µF, 16V (1)	0805 (2012)	1.25mm	X5R	TDK	C2012X7R1C225K

为满足LM2750的最小电容要求，所有电容的最低推荐电压额定值为10V。这种提高的额定值考虑了由于直流偏置导致的电容退化，这是陶瓷电容的常见特性。更多关于电容的信息，请参考《LM2750低噪声开关电容升压调节器（SNVS180）》。

3. 电阻

评估板标称设置为(V_{OUT} = 4.5V)，使用以下电阻：	电阻符号	值	美国尺寸（公制）	制造商	部件编号
Rfb1	11.5kΩ, 1%	0603 (1608)	Vishay - Dale	CRCW06031152F
Rfb2	4.42kΩ, 1%	0603 (1608)	Vishay - Dale	CRCW06034421F

四、总结与思考

LM2750 - ADJ评估板为电子工程师提供了一个便捷的平台，用于测试和评估LM2750 - ADJ开关电容倍压器的性能。其低噪声、稳定的输出电压以及丰富的保护功能，使其在众多应用场景中具有很大的优势。

在实际设计中，我们需要根据具体的应用需求合理选择外部组件，如电容和电阻的参数，以确保系统的性能和稳定性。同时，要注意输入电压和输出电压的关系，以及反馈电阻的取值范围，避免出现异常情况。

你在使用LM2750 - ADJ评估板的过程中遇到过哪些问题？你认为它在哪些应用场景中能发挥最大的作用？欢迎在评论区分享你的经验和见解。