探索LM3679TL评估板：高效降压DC - DC转换器的设计与应用

在电子设备的电源管理领域，降压DC - DC转换器是至关重要的组成部分，它能将较高的输入电压转换为稳定的较低输出电压，以满足各种设备的供电需求。今天，我们就来深入了解一下德州仪器（Texas Instruments）的LM3679TL评估板，看看它在实际应用中的表现和设计要点。

文件下载：LM3679TL-1.8EV.pdf

一、LM3679TL评估板简介

LM3679TL评估板是一款降压DC - DC转换器的工作演示板。它所搭载的LM3679TL是一款高效的降压DC - DC开关型降压转换器，能够将2.5V至5.5V的单节锂离子电池电压转换为稳定的输出电压，适用于手机、PDA等多种设备。该转换器在PFM（脉冲频率调制）和PWM（脉冲宽度调制）之间实现自动智能切换，从而在整个输出电流（(I_{OUT})）范围内都能保持高效率。

二、关键参数与特性

（一）工作条件

1. 输入电压范围：(2.5V ≤V_{IN} ≤5.5V)，这使得它可以适配单节锂离子电池的输出电压范围，具有较广泛的应用场景。
2. 推荐负载电流：(0 mA ≤I_{OUT } ≤350 mA)，能满足大多数低功耗设备的供电需求。
3. 环境温度范围：(-30°C) 至 (+85°C)，结温范围为 (-30°C) 至 (+125°C)，保证了在不同环境条件下的稳定工作。

（二）输出电压选项与封装

LM3679有1.8V输出电压选项，采用5 - 凸点DSBGA和超薄UR封装。使用UR封装结合特定的外部组件，可实现最大高度仅为0.55mm的低轮廓解决方案。同时，3MHz（典型值）的开关频率允许使用微型表面贴装外部组件，有助于减小电路板的尺寸。

三、典型应用与引脚说明

（一）典型应用电路

文档中给出了典型应用电路的图示，展示了各个组件之间的连接方式。在实际设计中，我们可以参考该电路进行布局和连接，以确保评估板的正常工作。

（二）引脚说明

引脚编号	名称	描述
A1	VIN	电源输入，连接到输入滤波电容。
A3	GND	接地引脚。
C1	EN	使能输入，当该引脚电压 <0.4V时，设备处于关机模式；当 >1.0V时，设备启用。注意不要让该引脚浮空。
C3	FB	反馈模拟输入，对于固定电压版本，直接连接到输出滤波电容。
B2	SW	开关节点，连接到内部PFET开关和NFET同步整流器。

四、评估板的使用与设计要点

（一）测试供电注意事项

当使用台式电源为LM3679供电时，建议在台式电源的VIN和GND电源端子之间放置一个100µF的钽电容。这是因为电源和长电源线内的电感组合会产生较大的电压尖峰，可能会损坏设备，而该电容可以减少电源引起的输入尖峰。此外，要特别注意设备的使能引脚。在达到最低指定工作电压2.7V之前，使能引脚绝不能拉高，并且使能引脚的电压也不应超过输入电压。

（二）评估板布局

PC板布局是DC - DC转换器设计的重要部分。不良的布局可能会导致EMI（电磁干扰）、接地反弹和走线中的电阻性电压损失，从而影响DC - DC转换器和周围电路的性能。以下是一些布局考虑要点：

1. 芯片放置：将LM3679放置在10.82mil的焊盘上，并使用7mil宽、约7mil长的走线连接到每个焊盘，然后逐渐增加走线宽度至最佳宽度，确保对称性以保证回流焊时焊球均匀分布。
2. 组件间距：将LM3679、电感器和滤波电容紧密放置在一起，并使走线尽可能短。因为这些组件之间的走线承载着相对较高的开关电流，容易成为天线，缩短走线可以减少辐射噪声。同时，要将输入滤波电容非常靠近VIN和GND引脚放置。
3. 电流环路：安排组件使开关电流环路的电流方向一致。通过合理路由电流环路，可以防止两个半周期之间的磁场反转，从而减少辐射噪声。
4. 接地处理：使用大量的元件侧铜填充作为伪接地平面，将LM3679和滤波电容的接地引脚连接在一起，然后通过多个过孔将其连接到接地平面（如果使用）。这样可以防止开关电流在接地平面中循环，减少接地平面噪声，并为LM3679提供低阻抗接地连接，减少接地反弹。
5. 走线宽度：在功率组件之间和为DC - DC转换器电路的电源连接使用宽走线，以减少走线电阻损耗引起的电压误差。
6. 敏感走线：将电压反馈路径等对噪声敏感的走线远离功率组件之间的嘈杂走线，并且电压反馈走线应靠近LM3679电路，直接从FB路由到输出电容的(V_{OUT})，并与噪声组件反向路由，以减少辐射到DC - DC转换器自身电压反馈走线上的EMI。
7. 敏感电路布局：将射频IF模块等对噪声敏感的电路远离DC - DC转换器、CMOS数字模块和其他嘈杂电路，通过距离来减少系统中对噪声敏感电路的干扰。

五、物料清单

文档中提供了不同配置下的物料清单，包括输入电容、输出电容、电感器、电阻等组件的型号和规格。例如，在1.8V固定输出的常见配置中，输入电容C1选用TDK的C1608X5R0J475，输出电容C2选用TDK的C1608X5R0J106等。对于低轮廓应用（最大高度0.55mm），则使用了不同型号的组件，如Taiyo - Yuden的JMK107BJ475K电容和Murata的LQM21PN1R0M电感器。

六、总结

LM3679TL评估板为电子工程师提供了一个了解和应用高效降压DC - DC转换器的良好平台。通过合理的布局设计和组件选择，我们可以充分发挥其性能优势，满足各种设备的电源管理需求。在实际设计过程中，我们需要仔细考虑工作条件、引脚连接、布局要点等因素，以确保评估板的稳定运行和良好性能。大家在使用过程中是否遇到过类似评估板布局的难题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。