LMZ35003EVM - 001评估模块：开启电源模块评估之旅

在电子工程师的日常工作中，对电源模块进行评估是一项至关重要的任务。今天，我们就来深入探讨一下德州仪器（TI）的LMZ35003EVM - 001评估模块，看看它能为我们带来怎样的便利和价值。

文件下载：LMZ35003EVM-001.pdf

一、评估模块概述

LMZ35003EVM - 001评估模块是一个易于使用的平台，专门用于评估Simple Switcher®电源模块的特性和性能。它采用了LMZ35003器件，可在7V至50V的输入电源下工作。其独特之处在于，通过简单的配置跳线，输出电压可以设置为五个常用值之一，开关频率也能设置为四个值之一。而且，该评估模块能够提供高达2.5A的额定输出电流，同时在电路板上使用了最少的输入和输出电容，若有需要，还预留了额外的输入和输出电容焊盘。

二、开始使用

电源连接

首先，要将主机电源连接到评估模块的端子排TB1，这里Vin和GND端子都有清晰的标记，端子排可以接受最大16 AWG的电线。需要注意的是，为了进行全面评估，主机电源必须能够调节到50V，并且能够提供至少3A的电流。评估模块的输出通过端子排TB2引出，我们可以将电子负载或电阻负载连接到该端子排。

电压测试点

在端子排附近设有输入和输出电压测试点，这些测试点主要用于电压监测。我们可以将电压表连接到这些点来测量Vin和Vout，但千万不要将它们用作输入电源或输出负载的连接点，因为连接到测试点的PCB走线并没有设计成能够支持大电流。

跳线设置

在通电之前，我们要确保Fsw选择（J3）和Vout选择（J4）跳线已正确安装并设置在所需的输出电压位置。具体的跳线设置可以参考表1：

Vout Select, J2 (V)	Fsw Select, J1	Minimum VIN (V)
2.5	400 kHz	7
3.3	400 kHz	7
5	500 kHz	8
12	800 kHz	15
15	1 MHz	18

设置好跳线后，要将主机输入电源设置为至少比所选输出电压高3V或者为7V（取两者中的较大值），这是因为LMZ35003的最小输入电压规格是（Vout + 3）或7V中的较大者。然后开启主机电源，确认是否获得了所选的输出电压。

三、测试点说明

评估模块上设置了许多测试点，这些测试点就像是我们了解电源模块性能的窗口，以下是一些主要测试点的功能：

• VIN：输入电压监测点，连接数字电压表（DVM）可用于测量效率。
• VOUT：输出电压监测点，连接DVM可用于测量效率、线路调节和负载调节。
• TB3 VIN：连接带有短接地端的示波器探头，可测量输入纹波电压。
• TB4 VOUT：连接带有短接地端的示波器探头，可测量输出纹波电压和瞬态响应。
• SS/TR：监测软启动电容上的电压，也可作为跟踪功能的输入。
• INH/UVLO：将该端子接地可禁止功率转换；当该端子悬空时，该引脚的电压为欠压锁定（UVLO）电阻分压器网络的电压。
• RT/CLK：监测器件的RT引脚（定时电阻）。通过向该引脚接地添加电阻可提高开关频率，该引脚也可以由3.3V逻辑电平时钟信号驱动来设置开关频率，支持400kHz至1MHz的频率范围。
• PWRGD：监测电源良好（Power Good）引脚。评估模块上提供了一个弱上拉至5.1V的电压，当输出电压在其标称值的±8%范围内时，PWRGD引脚为高电平。
• GND：用于仪表或示波器探头的接地点。
• PH：通过测试点，使用示波器监测器件的相位引脚（开关节点），可测量稳压器的开关频率。需要注意的是，只能使用x10示波器探头来监测该点，因为传统电缆或x1探头的杂散电容可能会影响器件的运行。
• VS +：该信号监测反馈环路监测输出电压的点，可用于在外部负载处远程感应输出电压，也可作为频率响应环路分析仪的注入点，注入信号可以施加在SENSE +和VOUT测试点之间。

四、操作注意事项

欠压锁定（UVLO）

工厂库存的评估模块的UVLO阈值约为6.5V，具有0.5V的迟滞。输入电压必须高于UVLO阈值，功率转换才会开始。UVLO阈值由电阻R10和R11设置，具体设置信息可以参考数据手册。

软启动

当输入电压高于UVLO阈值时，功率转换开始，输出电压大约在10ms内上升到最终值。如果需要增加软启动间隔，可以在评估模块底部的C4位置添加电容，不过工厂库存的评估模块在该位置并未安装电容。

负载特性

LMZ35003是一个非同步降压稳压器，这意味着功率级只能提供电流而不能吸收电流。在轻负载时，PH测试节点上观察到的波形会出现明显的振铃现象，这是正常的；而在重负载时，PH波形会变成矩形。在测量开关频率时，建议施加1A或更大的负载，以确保获得准确的读数。

短路保护

LMZ35003不设计用于承受持续的输出短路情况，它可以承受瞬间短路（< 5秒），但持续短路可能会对器件造成永久性损坏。

五、其他信息

电路板设计

文档中提供了LMZ35003EVM - 001印刷电路板的设计图，包括顶层、各层和底层的设计，这些设计有助于我们了解电路板的布局和布线，从而更好地进行调试和优化。

物料清单

详细的物料清单列出了评估模块上使用的各种元件，包括电容、电阻、二极管、接头等，这对于我们进行元件替换或故障排查非常有帮助。

法规合规信息

该评估模块可能需要遵守联邦通信委员会（FCC）和加拿大工业部（IC）的规则。对于不适用这些规则的评估模块，它仅用于工程开发、演示或评估目的，不适合一般消费者使用。如果在使用过程中设备产生的射频能量可能会对无线电通信造成干扰，用户需要自行承担纠正干扰的费用。

使用警告和免责声明

这个评估模块仅用于实验室/开发环境中的初步可行性评估，不适合作为成品电气设备供消费者使用。用户需要对设备的正确和安全处理承担全部责任，并确保产品符合相关的法律法规。如果要将其用于安全关键或生命关键应用，必须提前通知TI并签订单独的保证和赔偿协议。

通过对LMZ35003EVM - 001评估模块的详细了解，我们可以看到它为电源模块的评估提供了一个全面且便捷的平台。但在使用过程中，我们一定要严格按照操作说明进行操作，注意各项注意事项，这样才能准确地评估电源模块的性能，为我们的设计工作提供有力的支持。大家在使用这个评估模块时有没有遇到过什么有趣的问题呢？欢迎在评论区分享交流。