探索LMZ1420x/LMZ1200x评估板：高效DC - DC解决方案

在电子设计领域，DC - DC电源模块的性能和易用性至关重要。今天，我们就来深入了解一下德州仪器（Texas Instruments）的LMZ1420x和LMZ1200x SIMPLE SWITCHER® 电源模块及其评估板。

文件下载：LMZ12001EVAL/NOPB.pdf

一、LMZ1420x和LMZ1200x模块概述

1. 模块特点

LMZ1420x和LMZ1200x是易于使用的DC - DC解决方案，能够驱动高达3A的负载，具备出色的电源转换效率、输出电压精度以及线路和负载调节能力。其采用创新封装，不仅提升了热性能，还支持手工或机器焊接。

2. 输入输出电压范围

• LMZ1420x：可接受6V至42V的输入电压轨，输出电压可在0.8V至6V之间调节且精度高。
• LMZ1200x：输入电压范围为4.5V至20V，输出电压同样可在0.8V至6V之间调节。

3. 控制结构

控制结构采用带输入电压前馈的恒定导通时间，这使得在输入电压范围内能实现近乎恒定的开关频率。而且控制环路与低ESR输出电容器（如陶瓷电容）配合良好，通过跨接在上级反馈电阻上的输出前馈电容可微调以实现最佳瞬态响应。

4. 保护与启动特性

该系列模块具备无损逐周期谷值电流限制，可保护模块免受过流或短路故障影响，还有热关断、输入欠压锁定功能，并且能够在预偏置输出下启动。

二、评估板规格

1. 电气参数

模块型号	输入电压范围	使能欠压锁定（UVLO）	输出电压
LMZ1420x	6V - 42V	8V	3.3V
LMZ1200x	4.5V - 20V	4.5V	1.8V

评估板在12V输入下，可在高达80°C的环境温度下满负载运行，热阻参数为(theta{JA}=20^{circ}C / W)，(theta{JC}=1.9^{circ}C / W)。

2. 物理特性

• 层数与铜厚：采用四层设计，所有四层均为1 oz铜厚。
• 接地层：两个内部接地层相同。
• 尺寸：尺寸为1.705 in. x 3.03 in.（4.33 cm x 7.7cm），采用FR4层压材料，厚度为62mil（0.062”）。

三、物料清单（BOM）

1. LMZ1420x BOM

当输入电压(V{IN}=8V)至42V，输出电压(V{OUT}=3.3V)，最大输出电流(I_{OUT (MAX)}=3A / 2A / 1A)时，主要元件如下：	设计标号	描述	封装尺寸	制造商	制造商编号	数量
U1	SIMPLE SWITCHER®	PFM - 7	Texas Instruments	LMZ14203或LMZ14202或LMZ14201	1
C IN4, C O1	1 µF, X7R, 50V	1206	Taiyo Yuden	UMK316B7105KL - T	2
C IN2	10 µF, X5R, 50V	1210	Taiyo Yuden	UMK325BJ106MM - T	1
C O2	100 µF, X5R, 6.3V	1210	Taiyo Yuden	JMK325BJ107MM - T	1
C SS, C FF	0.022 µF, X7R, 100V	0805	AVX	08051C223JAT2A	2
R ENB	11.8k	0805	Panasonic	ERJ - 6ENF1182V	1
R ENT	68.1 kΩ	0805	Panasonic	ERJ - 6ENF6812V	1
R FBT	3.32 kΩ	0805	Vishay - Dale	CRCW08053K32FKEA	1
R FBB	1.07 kΩ	0805	Panasonic	CRCW080534K8FKEA	1
R ON	61.9 kΩ	0805	Panasonic	ERJ - 6ENF6192V	1

2. LMZ1200x BOM

当输入电压(V{IN}=4.5V)至20V，输出电压(V{OUT}=1.8V)，最大输出电流(I_{OUT (MAX)}=3A / 2A / 1A)时，部分元件与LMZ1420x不同：	设计标号	描述	封装尺寸	制造商	制造商编号	数量
R ENT	32.4KΩ	0805	Panasonic	ERJ - 6ENF3242V	1
R FBT	1.87 kΩ	0805	Vishay - Dale	CRCW08051K87FKEA	1
R FBB	1.50 kΩ	0805	Panasonic	CRCW08051K50FKEA	1
R ON	32.4KΩ	0805	Panasonic	ERJ - 6ENF3242V	1

四、性能特性

1. 输出纹波与瞬态响应

以LMZ14203为例，在输出电压(V{OUT}=3.3V)，输出电流(I{OUT}=3A)，带宽BW = 200 MHz的情况下，可观察其输出纹波情况。在输入电压(V{IN}=24V)，输出电压(V{OUT}=3.3V)，输出电流从0.6A阶跃到3A时，可测试其瞬态响应性能。

五、PCB布局图

Gerber和CAD文件可从LMZ14203产品文件夹中下载。评估板的PCB布局包括顶层、两个内部接地层（作为散热层）和底层（接地和布线层）。

六、重要注意事项

德州仪器保留对其半导体产品和服务进行修改、改进和停产的权利。买家在下单前应获取最新相关信息，并验证信息的时效性和完整性。同时，德州仪器对其组件的性能提供保修，但买家需对自己使用德州仪器组件的产品和应用负责，要提供足够的设计和操作保障措施。此外，在使用德州仪器组件时，还需注意知识产权、安全相关等方面的规定。

LMZ1420x和LMZ1200x评估板为电子工程师提供了一个可靠且高效的DC - DC电源解决方案，在实际设计中，工程师们可以根据具体需求对电路进行调整和优化。大家在使用过程中有没有遇到过类似模块的一些特殊问题呢？欢迎在评论区分享交流。