LM26480概述
LM26480是一款针对小功率数字应用而优化的多功能、可编程电源管理单元。该产品集成了两个高效的1.5A 降压DC/DC变换器(Buck)和两个300mA的线性调节器 (LDO)。现在提供的LM26480是微小的4 x 4 x 0.8mm LLP 24引线封装。
评估套件概述
LM26480评估套件的出厂设置是:Buck1的输出电压(VOUT)为1.8V,Buck2的VOUT为3.3V,LDO1的VOUT为1.0V,和LDO2的VOUT为1.2V。这些设定如果不符合用户的要求,可以通过调整它们各自的反馈网络改变其输出电压。本文会有详细说明。
LM26480评估套件使用户能有效地使用LM26480的所有功能。评估套件包括:
LM26480评估板
LM26480数据手册
评估套件应用手册(本文)
评价套件的设置
为防止任何不必要的ESD损坏事件,请使用ESD防护设备!
图1. LM26480评估板
用户可以保留LM26480评估板已设置的调节器输出,或可随时对其作修改。为了修改现有的设置,要拆除现有的反馈网络,并且根据指定的输出电压,可从表1和表2选择最佳的电阻阻值和电容值。
图2. 反馈网络的位置
注意事项
评估板上的塔接头可能放得太近了一些。要注意决不能使邻近的引线彼此短路!
开始操作
当LM26480评估板已按需要设置好并做了适当的清理,可通过GND和AVDD引脚对板子上电(见图3)。应能看到调节器提供了所期望的电压。
图3. 评估板供电引脚
评估板的使用
激活LM26480评估板
LM26480评估板允许用户通过一个跳线器或者给调节器的使能引脚施加一个电压来激活调节器。
JP4和JP5标记的跳线器分别激活Buck1和Buck2。当跳线器处在下方的位置时,它把使能引脚对地短路。相反,当跳线器处在上方位置时,使能引脚短接到VDD上。
JP7和JP8标记的跳线分别激活LDO1和LDO2。当跳线器处在下方的位置时,它把使能引脚对地短路。相反,当跳线器处在上方位置时,使能引脚短接到VDD上。
如果是采用在引脚上施加电压的方法激活调节器,应确认已经拆除相应的调节器跳线。
Buck1和Buck2输出电压调整元件的选择
表1显示了设定Buck输出电压从0.8V到3.5V所要求的理想电阻值和可使用的相应标称电阻值。使用标称电阻值并不能总是产生所要求的输出电压,在实际电压误差一栏中给出了误差值。
除了电阻反馈以外,总是需要反馈电容C1,是否需要电容器C2取决于输出电压。见以下图5。
图5. Bucks和LDOs的反馈网络
表1:用于Buck 1和Buck2的元件值
LM26480的Buck输出电压是由图5上的电阻分压器R1 和R2建立。
确定VOUT的公式为:
VOUT = VFB * (R1 + R2)/R2其中VFB是Buck FBx引脚上的电压。
Buck控制环路将强制VFB为0.50V +/- 3%。
LDO1和LDO2输出电压调整元件的选择
表2 显示了设定LDO输出电压从1.0V到3.5V所要求的理想电阻值和可使用的相应标称电阻值。标称电阻值并不能总是产生所要求的输出电压,在最后一栏给出了实际的输出电压。
表2:用于LDO1和LDO2的元器件值
LM26480的LDO输出电压是由图5上的电阻分压器R1和R2所建立。
确定VOUT的公式为:
VOUT = VFB * (R1+R2)/R2,其中VFB是在LDO_FBX引脚上的电压值。
LDO控制环路强制VFB为0.50V ±3%。
正如上面图5中所看到的,上方电阻R1对应Buck的R2和R4,并对应LDO的R6和R8。同样地,下方电阻R2对应Buck的R3和R5,并对应LDO的R7和R9。
C1对应Buck的上方反馈电容C3和C9,C2对应下方的电容器C4和C10。
对于更详细的评估板电路图,请参看下面的图6。
LM26480硬件框图的说明
LM26480评估板的设计可以使用户单独测试每个功能块以及系统测试。正如跳线表中说明的一样,跳线1到跳线6可以使每个模块的VDD和GND路径与其它模块相隔离。
按照下列指令,可检查每个模块:
1. 从连接了所有跳线的电路板开始。
2 根据以下跳线表,拆除连接的跳线器(JP3,JP6,JP9或JP10)以隔离在测模块的电源和地线。
3. 将一个电源(VOUT + 0.3V)连到指定模块的输入端及其相应的参照接地。
4. 启动该模块并且进行常规的测试。
可在“塔接柱”(LDO1和LDO2)和参照接地GND_M之间测量LDO(低压差输出调节器)的输出电压。这些接头的符号都标在评估板的丝印层上。
可在Buck1,Buck2的“接线柱”参照接地GND1和GND2之间测量两个Buck的输出电压。
外部电压电源可以连到AVDD和参照接地GND_C。供给系统的电压必须在2.8V到5.5V的范围内。
表3. 跳线器的设置
图6. LM26480评估板电路图
Geber文档
LM26480评估板采用四层线路板。以下评估板Geber文档用Altium Designer创建。
丝印层
印制板布局布线的考虑
评估板的从上到底的各层分别是:
1. 顶层,元件面 2. 地线层 3. 中间信号层 4. 底层,焊接面
为了使线路有较好的性能,基本的要求是应将输入和输出电容靠近线路放置,并对那些流有大电流的线路使用宽的布线。
敏感元件应放置在远离那些伴有高脉动电流的元件。去耦电容应紧靠电路的VIN引脚。应分开安排数字地线和模拟地线的布线,并以星形方式连到一起。
良好的习惯做法是使高强度电流和开关电流路径最短。
低压差输出调节器(LDO)
将滤波电容紧靠输入和输出引脚布置。对于承载高强度电流的线路和返回到地线的线路,使用较宽的迹线。
降压转换器
电源旁路、滤波电容,以及电感器应放在一起并且保持尽量短的线路。这些元件之间的线路载有相对高强度的开关电流,并有类似天线的作用。遵循以下规则可以减少辐射噪声。
排列那些元件使其中的开关电流以相同的方向环流。
使用大块的元件面敷铜填充,如同一个伪接地层,以此将转换器的地线和电容器的地线连到一起。然后,从一个单节点上连到电路板的系统地线上。在这些元件的下面铺上这样的伪接地层,并将其接到电流环路外的输出电容的系统地上。这样可以防止开关电流噪声注入到系统地上。这些元件与电感器以及输出应布置在电路板的同一面上。而且它们的连接应在同一层上进行。
布置对噪音反应敏感的线路,如电压反馈路径应远离电感器。可将其布置在底层,或者在开关节点和反馈路径之间加入接地的敷铜区。为减少功率元件之间的噪声线路,应使数字线路远离这一区域。要使反馈节点尽可能小,这样接地引脚和接地迹线可以屏蔽它不受开关信号或转换器输出的干扰。
为了减小由于阻性损耗产生的电压误差,功率元件之间的连接线和DC-DC转换器的电源连线应采用尽可能宽的布线。
对于感测线,确保使用开尔文接点连接。
表4. LM26480评估板的元件清单
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