LP3972 USB评估板：助力先进处理器电源管理评估

在电子设备的设计中，电源管理是至关重要的一环。今天要给大家介绍的是德州仪器（TI）的LP3972 USB评估板（Rev B），它为先进处理器的电源管理IC评估提供了一个全面且便捷的平台。

文件下载：LP3972SQ-I514EV/NOPB.pdf

一、LP3972 Flex PMU概述

LP3972 Flex PMU是一款专为先进处理器设计的完整电源管理IC。它集成了5个低噪声低压差稳压器（LDO）、3个DC/DC降压转换器、一个备用电池充电器、实时时钟电源稳压器（RTC）、2个通用输出（GPO）以及高速I2C串行接口。通过I2C接口，用户可以对各个稳压器的输出电压进行编程，并实现开关控制。

关键特性

1. 宽输入电压范围：支持2.7V至5.5V的输入电压，适应多种电源环境。
2. 可编程输出电压：输出电压（(V_{OUT})）可在0.8V至3.3V之间进行编程，满足不同设备的需求。
3. 高效转换：具有高达95%的转换效率，有效降低功耗。
4. 高精度输出：输出电压精度控制在±3%以内，确保电源的稳定性。
5. 大电流输出：降压转换器可提供高达1.5A的输出电流。

应用场景

LP3972适用于多种电子设备，包括个人媒体播放器、智能手机、PDA手机和数码相机等。

二、评估板概述

LP3972评估板支持对电源管理IC的完整功能评估。评估板通过I2C接口控制芯片的功能，其中Rev B及后续版本的USB板通过COP8微处理器驱动I2C接口，支持通过USB端口进行连接，并提供芯片供电和所有稳压器的虚拟软件电压测量功能。此外，LP3972还可以直接通过USB端口供电以实现全功能运行。如果需要进行大电流降压测试，则需要将能够提供2A或更高电流的外部锂离子电池或电源连接到相应的连接器。

评估板组成

1. LP3972 Flex_PMU芯片：采用RSB - 40引脚5X5 WQFN封装。
2. USB接口：支持与PC进行通信和供电。
3. LED LDO监控：带有可选择的限流电阻，方便用户监控LDO的状态。
4. 外部电源接口：包括LDO、降压输出和主电池/电源连接器，采用重型炮塔引脚和焊盘。
5. 备用电池插槽：可安装备用电池，提供备用电源。
6. 用户指南：详细介绍评估板的使用方法和注意事项。
7. 代码加载器软件：版本为1.2.0.2或更高，可通过电子邮件获取。

三、引脚说明

LP3972采用5×5封装，共有40个引脚，每个引脚都有特定的功能，包括CPU唤醒输入、电池输入、LDO输出、降压转换器反馈、I2C数据和时钟线等。例如，PKEY、nTJ和SP引脚用于CPU唤醒输入；FB1、FB2和FB3引脚分别用于降压转换器1、2和3的反馈；SDA和SCL引脚用于I2C通信。

四、操作说明

使用LP3972评估板时，需要遵循以下操作步骤：

1. ESD保护：使用标准的ESD保护措施（如接地电缆），防止ESD事件对评估板造成损坏。
2. 跳线设置：确保跳线处于默认设置。
3. 加载代码加载器程序：将版本为.202或更高的代码加载器程序加载到PC中。
4. 连接USB电缆：使用标准USB AB电缆将评估板的USB连接器连接到PC端口。
5. 打开代码加载器程序：选择“USB”端口，并通过“READ ALL”验证通信是否成功建立。
6. 重启评估板：如果通信失败，可以按下评估板上的USB RST（SW1）开关进行重启。
7. 启用电压表监控功能：如果需要使用电压表监控功能，可以选择“POLL STATUS”。
8. 监控输出：可以直接从相应的引脚输出监控LDO和降压转换器的输出。
9. 全负载测试：进行全负载测试时，需要将外部电源连接到TP1/TP2，并移除跳线J1，以断开USB电源供应。
10. 电源启用选择：可以通过代码加载器软件选择PWR EN/SYS En。
11. 硬件复位：按下nREST_In瞬时开关可以实现硬件复位。
12. 备用电池：将合适的可充电电池插入提供的电池座中，可实现备用电池功能。
13. 开关使用：PKEY、nTJ和SP开关用于正常评估模式。

五、组件列表

评估板包含多种组件，如电容、电感、二极管、LED、晶振、电阻、开关、稳压器、控制器和微控制器等。每个组件都有其特定的参数和制造商，例如，电容的容值从15pF到100µF不等，电感的感值有1µH和2.2µH等。

六、电源和跳线选择

LP3972 USB评估平台提供了多个电源连接器，包括USB连接器、外部电源输入连接器等。评估板还设有跳线，用于特殊模式和独立使用。默认跳线设置适用于正常操作，不同的跳线设置对应不同的功能，例如，J1跳线用于选择电源使用方式，放置跳线表示使用USB电源，不放置跳线表示使用外部电源输入。

七、演示软件窗口

演示软件允许用户通过PC的USB端口对LP3972的内部寄存器进行读写操作。用户可以通过软件控制所有可控制的寄存器。安装代码加载器（版本为.202或更高）后，启动软件并选择“Read All”，可以验证USB通信是否成功建立，并显示默认编程电压。通过点击LDO电压滑块旁边的方块，可以启用或禁用LDO；更改虚拟滑块可以改变LDO电压。在降压控制方面，可以选择“hold”或“go”选项，只有选择“go”后电压才会改变。选择“Poll Status”可以激活虚拟电压表，显示每个LDO和降压输出的A/D转换结果。用户还可以通过输入寄存器地址并选择“Read”来读取寄存器内容，通过“Store”选择直接写入相应的寄存器。

八、布局细节和原理图

文档中还提供了评估板的布局细节，包括顶层丝印、顶层走线、底层走线、底层丝印、接地平面、电源平面和裸板/组件位置等示意图。此外，还给出了LP3972 Flex_PMU评估板的原理图，帮助工程师更好地理解评估板的电路设计。

LP3972 USB评估板为电源管理IC的评估提供了一个功能丰富、易于使用的平台。通过该评估板，工程师可以方便地对LP3972的各项功能进行测试和验证，为先进处理器的电源管理设计提供有力支持。大家在使用过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享交流。