探索LMZ23605/03、LMZ22005/03评估板：高效电源模块评估利器

在电子工程师的日常工作中，电源模块的评估与设计是一个关键环节。今天，我们就来深入了解一下TI的LMZ23605/03、LMZ22005/03评估板，看看它是如何助力我们评估电源模块的性能。

文件下载：LMZ22003EVAL/NOPB.pdf

一、评估板简介

LMZ23605/03、LMZ22005/03评估板为评估SIMPLE SWITCHER®电源模块家族的全部功能提供了一个易于使用的平台。其PCB设计具有出色的热性能，并且预留了一些额外位置，方便安装在最终应用中可能不需要的可选组件。

输入输出电压范围

• 输入电压：LMZ23605/03可接受6V至36V的输入电压轨，而LMZ22005/03的输入电压范围为6V至20V。
• 输出电压：这些设备能够提供低至0.8V、高至6V的可调且高精度输出电压。

控制架构与特性

• 控制架构：采用恒定频率PWM和模拟电流模式感应，控制环路在使用低ESR输出电容器（如陶瓷或特种聚合物电容器）时表现良好。
• 保护特性：具备逐周期谷值电流限制，可保护模块免受过流或短路故障的影响；还有热关断保护功能，并且能够在预偏置输出的情况下启动。
• 开关频率：自由运行开关频率典型值为812 kHz，支持650 kHz至950 kHz的同步范围。

二、评估板规格

电气参数

• 输入电压：VIN = 6V至36V（LMZ22005/03限制为20V）
• 使能欠压锁定（UVLO）：5.7V
• 输出电压：VOUT = 3.3V
• 输出电流：IOUT = 0至5A（LMZ23603和LMZ22003限制为3A）
• 热阻：θJA = 12°C / W，θJC = 1.9°C/W

PCB参数

• 层数：四层PCB设计，内层为2 oz，外层为3 oz。
• 尺寸：3.5英寸 x 3.5英寸（8.9 cm x 8.9 cm），厚度为62mil（0.062英寸）的FR4层压材料。
• 环境温度：在12V输入、5A满载情况下，最大环境温度为70°C。

三、性能特性

效率与功耗

从文档中的图表可以看出，在25°C环境温度下，LMZ23605输出3.3V时的效率和功耗表现。不同输入电压下，效率和功耗会有所变化，这对于我们在实际应用中选择合适的输入电压非常有参考价值。

实际操作注意事项

• 使能输入：使能输入端子设计为直接连接到VIN端子，板上的电阻分压器可建立5.5V的精确UVLO电平。用户可以通过提高RENT的值来增加工作UVLO，以满足目标应用的需求。如果在最终应用中，模块引脚3的使能电压在最大Vin时不超过5.5V，则可以省略使能钳位齐纳二极管D1。
• 输出电压调整：评估板预设输出电压为3.3V，用户可以根据不同需求调整输出电压。文档中提供了建议的电阻对表格，方便快速参考。
• 跟踪电源功能：评估板提供了测试作为同步开启跟踪电源（从机）操作的位置。要实现此功能，需要移除CSS并安装Rtkt和Rtkb，具体计算可参考相应的数据手册。
• 频率同步：提供了一个端子用于施加时钟，可将模块开关频率同步在650 kHz至950 kHz之间。需要注意的是，此输入上持续的“逻辑1”对应“零赫兹”，会使模块停止开关。
• 噪声测量：J1和J2用于输入和输出噪声测量。要实现此功能，需要安装1uF隔直电容器和49.9欧姆源电阻，并安装Amphenol同轴连接器（Digikey #ACX1051）。添加的R - C网络与示波器的50欧姆输入终端配合使用时，可形成一个2X示波器探头，比传统的10X探头灵敏度高5倍。
• 频率响应分析：J3用于连接频率响应分析仪，如A/P Instruments（Ridley）或Venable Industries的产品。连接时需参考FRA操作手册，注意不要在这三个端子上放置任何类型的短路跳线，否则会导致故障。

四、PCB视图与布局

电感电流监测

可以通过在模块引脚7（Vout）和Co阵列之间连接一个环路来监测电感电流。具体操作是先切断引脚7相邻两个过孔之间的顶层导电蚀刻，然后在两个过孔中安装一根5英寸长的22号绝缘电线，使用交直流示波器电流探头监测电感感应环路。

输入LC网络

Vin输入平面有阻焊层开口，可放置输入LC网络，以改善差模和传导EMI性能。

额外组件安装

评估板还提供了额外的组件安装焊盘，方便我们尝试不同的Cin和Cout组合。

设计文件下载

Gerber和CAD文件可以从LMZ23605 /03、LMZ22005/03各自的产品文件夹中下载，方便我们进行进一步的设计和优化。

五、物料清单

文档中提供了详细的物料清单，包括各个组件的设计名称、描述、封装尺寸、制造商、产品编号和数量等信息。这对于我们进行物料采购和评估板的组装非常有帮助。

六、重要注意事项

TI保留对其半导体产品和服务进行更正、改进等更改的权利，并可能根据相关标准停产某些产品或服务。买家在下单前应获取最新相关信息，并核实其是否最新和完整。同时，TI对组件的性能提供保修，但不承担应用协助或买家产品设计的责任。在使用TI组件时，买家需要确保产品符合所有法律、法规和安全相关要求，并采取适当的设计和操作保障措施。

总之，LMZ23605/03、LMZ22005/03评估板为我们评估电源模块提供了一个全面、便捷的平台。通过深入了解其特性和操作方法，我们可以更好地进行电源模块的设计和优化。大家在实际使用过程中，是否也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。