LM3495降压控制器评估模块使用指南

在电子设计领域，降压控制器是一种常见且重要的元件，它能将较高的输入电压转换为较低的输出电压，以满足不同电子设备的需求。今天，我们就来详细了解一下德州仪器（Texas Instruments）的LM3495降压控制器评估模块。

文件下载：LM3495EVAL.pdf

一、评估板规格

该评估板专为测试使用LM3495降压调节器控制器的各种电路而设计。评估板为四层结构，顶层和底层是信号/电源走线，有一个内部接地层和一个内部分割电源层。顶层和底层采用1盎司铜，内部层为1/2盎司铜，基板是62密耳的FR4层压板。其完整的电路原理图展示了所有组件的连接方式，为工程师提供了清晰的设计参考。

二、示例电路

评估板上的示例电路可将12V ±10%的输入电压降至1.2V，最大输出电流可达10A，开关频率为500kHz。在输出电流为7A时，转换器的测量效率为86%。通过效率与输出电流的关系图，我们可以直观地看到不同输出电流下的效率变化情况。这对于工程师评估电路性能、优化设计具有重要意义。大家在实际设计中，是否也会重点关注效率这一指标呢？

三、转换器供电

示例电路在12V输入下运行效果最佳，但输入电压范围可在2.9V至18.0V之间。只需将输入电压连接到评估板顶部的‘VIN’和‘GND’端子即可。同时，可在‘Vo’和‘GND’端子之间连接固定负载、电阻或可变电子负载。了解这些供电要求，能帮助我们在不同的应用场景中灵活使用该评估模块。那么，在你的设计中，遇到过输入电压范围较宽的情况吗？你是如何处理的呢？

四、转换器启用

通过SPDT开关ON/OFF可以控制转换器的状态。当开关处于OFF位置时，LM3495的COMP/SD*引脚接地，输出被禁用，IC进入低功耗状态；当开关处于ON位置时，输出电压得到调节，并能向连接在输出端子的负载提供电流。这种简单的控制方式，方便了工程师对转换器的操作和管理。

五、转换器测试

效率测量

测量效率时，输入和输出连接的电线额定电流至少为10A，且长度应尽可能短，以方便测试。输入和输出线路需使用能够测量10A或更大电流的串联电流表，同时在评估板顶部的四个电源端子处连接专用电压表，这样可以最小化连接评估板与输入电源和电子负载的电线中的电压损失。

输出电压纹波测量

输出电压纹波测量应直接在输出端子之间的100nF陶瓷电容Cox上进行。为了减少示波器探头尖端与接地引线之间的环路面积，可以去除探头的弹簧尖端和“辫子”接地引线，然后将裸线缠绕在探头轴上，使裸线接触探头的接地端，并将线的末端接触Cox的接地侧。

其他电压测量

经过上述修改的示波器探头还可用于测量开关节点电压、LG引脚电压和HG引脚电压（均相对于接地），分别使用标记为“+ SW –”、“+ LG –”和“+ HG –”的40密耳直径孔对。

六、SKIP/PWM模式

第二个SPDT开关SKIP/FPWM用于确定LM3495在低输出电流时的控制方案。当设置为SKIP时，转换器在轻负载（约100mA或更小）时通过使用低端FET的体二极管，并尽可能使高端FET关闭来节省能量；当开关设置为FPWM时，无论负载电流如何，LM3495都会强制上下FET在每个周期内进行开关操作。在实际应用中，我们可以根据具体的负载情况选择合适的模式，以达到最佳的性能和效率。那么，你在选择模式时会考虑哪些因素呢？

七、MOSFET封装

评估板上有适用于SO - 8封装且具有标准引脚排列的单N - MOSFET的焊盘。这些焊盘也可以兼容与SO - 8焊盘兼容的新型MOSFET封装。明确MOSFET的封装要求，有助于我们选择合适的元件，确保电路的正常运行。

八、永久组件

在评估新电路时，一些组件的值应保持不变，如Cb（0.1µF）、Cf（1µF）、Cdd（2.2µF）等。这些组件的稳定性对于电路的性能至关重要。在设计过程中，我们需要根据这些固定组件的参数来调整其他元件，以实现最佳的电路性能。

九、额外焊盘

电容放置

当LM3495在没有外部时钟的情况下运行时，应在Dsync位置放置一个100pF的陶瓷电容；当使用外部时钟时，应移除Dsync处的电容，并在Csync处放置一个100pF的陶瓷电容。

电阻使用

• 0Ω电阻J1用于连接LM3495的TRACK引脚和VDD引脚，只有在使用跟踪功能时才应移除。
• 0Ω电阻J2用于连接LM3495的VIN和VLIN5端子，仅当输入电压为5.5V或更低时使用，以提供最大的MOSFET栅极驱动。
• 0Ω电阻J3用于连接‘VIN’端子和LM3495的VIN引脚，仅在测试LM3495 IC的输入电流消耗时才应移除。
• 0Ω电阻Rbst可以用更高阻值的电阻替换，以限制BOOST引脚的电流，从而减缓高端FET栅极驱动的上升时间并减少开关节点的振铃，但需注意避免过度减缓栅极驱动导致直通电流。

  其他组件

• 组件Rt1和Rt2用于转换器输出在启动期间跟踪另一个电源的情况，此时外部电源的输出应连接到TRACK IN端子；当不使用跟踪功能时，应通过在J2位置放置0Ω电阻将跟踪引脚连接到VDD引脚。
• 组件Rsnb和Csnb可用于过滤开关节点的振铃。
• D2位置可放置一个与Q2并联的二极管，在输出电流约为5A或更小的电路中，在D2处使用肖特基二极管可以提高转换器的效率。

十、电路原理图、连接图、性能波形、物料清单和PCB布局

电路原理图

完整的电路原理图展示了各个组件的连接方式，为工程师提供了详细的设计参考。通过原理图，我们可以清晰地了解电路的工作原理和信号流向。

连接图

效率测量和输出电压纹波测量的连接图，为测试过程提供了明确的指导。按照连接图进行操作，可以准确地测量电路的性能参数。

性能波形

典型的性能波形包括开关节点电压、输出电压纹波、负载瞬态响应等，这些波形直观地展示了电路在不同条件下的工作情况。通过分析这些波形，我们可以评估电路的性能和稳定性。

物料清单（BOM）

详细的物料清单列出了评估板上使用的所有组件的型号、参数和供应商等信息，方便工程师进行采购和替换。

PCB布局

评估板的PCB布局图展示了顶层、底层和内部层的设计，包括组件的位置和走线方式。合理的PCB布局对于电路的性能和稳定性至关重要。

十一、修订历史

文档记录了从修订版B（2013年4月）到修订版C（2022年2月）的变化，包括表格、图形和交叉引用的编号格式更新以及用户指南标题的更新等。了解修订历史可以帮助我们掌握文档的更新情况，及时获取最新的信息。

总之，LM3495降压控制器评估模块为工程师提供了一个全面的测试平台，通过对其各个方面的了解和掌握，我们可以更好地设计和优化相关电路。在实际应用中，大家还遇到过哪些关于降压控制器的问题呢？欢迎一起交流探讨。