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LM5156HEVM-FLY 评估模块
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1 引言
1.1 特性
LM5156HEVM-FLY 支持以下特性和性能：
- 具有严格电压调节功能的 5V 输出电压
- 在满载情况下具有高于 86% 的高转换效率。
- 断续模式短路保护
- 用户可调的次级侧软启动时间
- 为 VCC 引脚供电的 10V 辅助绕组
- 开关频率为 250kHz
- 2 层 PCB，元件组装在一侧
1.3 电气参数
表 1-1 电气性能标准配置
| 参数 | 测试条件： | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 |
|---|---|---|---|---|---|
| 输入特性 | |||||
| 输入电压范围 VIN | 操作 | 18 | 24 | 36 | V |
| 输入电压开启 VIN(ON) | 由 UVLO/SYNC 电阻调节 | 17 | V | ||
| 输入电压关闭 VIN(OFF) | 16.5 | V | |||
| 输出特性 | |||||
| 输出电压 VOUT | 5 | V | |||
| 最大输出电流 IOUT | 4 | A | |||
| 系统特点 | |||||
| 开关频率 | 250 | kHz | |||
| 峰值效率 | VIN =18V，IOUT = 1.8A | 86.5 | % | ||
| 结温 TJ | -40 | 150 | C | ||
| 发送器规范 (Wurth 750319733) | |||||
| 初级电感 | 21 | µH | |||
| 匝数比 | (3-5):(2-1) | 1:1 | |||
| (3-5):(6:10) 连接 (6+7,9+10) | 2:1 | ||||
| 饱和电流 | 电感减小 20% | 6.2 | A | ||
| 漏电感 | 150 | 300 | nH | ||
2 EVM 设置
图 2-1 显示了可重新创建Topic Link Label4 一节中的记录值所需的正确设备连接和测量点。
图 2-1 测试设置2.1 EVM 连接器和测试点
表 2-1 指示可用的测试点和配置跳线。
表 2-1 测试点说明
| 跳线 | 名称 | 说明 |
|---|---|---|
| TP1 | VIN | 正输入电压感测连接 |
| TP2 | VOUT+ | 正输出电压感测连接 |
| TP3 | PGND | 负输入电压感测连接 |
| TP4 | ISO_GND | 负隔离输出电压感测连接 |
| TP5 | SW | LM5155 反激式电路开关节点的探测点 |
| TP6 | VOUT+ | 环路响应正注入点 |
| TP7 | VOUT- | 环路响应负注入点 |
| TP8 | AGND | 模拟接地连接点 |
| TP9 | ISO_GND | 隔离接地连接点 |
| J1 | - | 输入电源连接 |
| J2 | - | 输出电源连接 |
| J3 | PGND | 电源接地连接点 |
| J4 | PGOOD（引脚 1） | LM5155 的 PGOOD 引脚上的探头电压 |
| COMP（引脚 2） | LM5155 的 COMP 引脚上的探头电压 | |
| SS（引脚 3） | LM5155 的 SS 引脚上的探头电压 | |
| VAUX（引脚 4） | 辅助绕组电压 | |
| PGND（引脚 5） | 电源接地连接 | |
J5 | DITHOFF | 在引脚 1 和引脚 2 之间放置跳线可禁用频率抖动。在引脚 2 和引脚 3 之间放置跳线可启用频率抖动 |
3 测试过程
3.1 测试设备
电源：输入电压源 (VIN) 应为能够提供 0V 至 36V 电压和至少 5A 电流的可变电源。
万用表：
- 电压表 1：输入电压，从 VIN 连接至 PGND
- 电压表 2：输出电压，从 VOUT 连接至 ISO_GND
- 电流表 1：输入电流，必须能够处理 5A 电流。可根据需要使用分流电阻器。
- 电流表 2：输出电流，必须能够处理 5A 电流。可根据需要使用分流电阻器。
示波器：20MHz 带宽和交流耦合。使用短接地引线直接测量输出电容器上的输出电压纹波。噪声可能耦合到信号中，因此不建议使用长引线接地连接。若要测量其他波形，请根据需要调整示波器。
3.2 预防措施
 | 警告： 在全功率低输入下长时间运行会导致二极管 (D1) 发热。 电路板表面会变热。请勿触摸。接触可能会导致烫伤。 |
4 测试结果
Topic Link Label4.1至Topic Link Label4.8介绍了 LM5156HEVM-FLY 的典型性能，以Topic Link Label7中所述的材料清单和配置为依据。基于测量技术和环境变量测量，可能与提供的数据略有不同
4.1 效率曲线
图 4-1 效率与 ILOAD 之间的关系4.2 负载稳定度
图 4-2 负载调节4.3 热性能
图 4-3 热性能：VSUPPLY = 36V，ILOAD = 4A，无强制空气冷却4.4 稳态波形
图 4-4 稳态，VSUPPLY = 18V，ILOAD = 4A
图 4-5 稳态，VSUPPLY = 24V，ILOAD = 4A
图 4-6 稳态，VSUPPLY = 36V，ILOAD = 4A4.5 启动波形
图 4-7 启动，VSUPPLY = 18V，ILOAD = 0A
图 4-9 启动，VSUPPLY = 24V，ILOAD = 0A
图 4-11 启动，VSUPPLY = 36V，ILOAD = 0A
图 4-8 启动，VSUPPLY = 18V，ILOAD = 4A
图 4-10 启动，VSUPPLY = 24V，ILOAD = 4A
图 4-12 启动，VSUPPLY = 36V，ILOAD = 4A4.6 负载瞬态波形
图 4-13 负载瞬态，VSUPPLY = 18V，ILOAD = 2A 至 4A
图 4-14 负载瞬态，VSUPPLY = 24V，ILOAD = 2A 至 4A
图 4-15 负载瞬态，VSUPPLY = 36V，ILOAD = 2A 至 4A4.7 负载短路
图 4-16 短路保护
图 4-17 短路恢复：VSUPPLY = 36 V4.8 交流环路响应
图 4-18 控制环路响应 VSUPPLY = 18V，ILOAD = 4A
图 4-19 控制环路响应 VSUPPLY = 24V，ILOAD = 4A
图 4-20 控制环路响应 VSUPPLY = 36V，ILOAD = 4A