【罗姆SOT23封装的小型节能DC-DC转换器IC板卡试用】综合测试

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开箱
       本次测评的开发板如下图：

       咱们看一下实物：

看一看开发板的具体信息：
       开发板原理图：

       开发板PCB：

       操作程序
              1.将电源的GND端子连接到评估板的GND端子上。
              2.将电源连接到评估板的VIN引脚上。
              3.将负载连接到评估板的VOUT和GND端子，当使用电子负载时，连接到插座，在背面可以看到TP6和TP7都是通过一个细线连接过来的，适合进行小功率测试，如果测试大功率需要连接到J2处。
              4. 将电压表连接到评估板的VOUT和GND端子。
              5. 打开VIN的电源。
              6. 确保电压表设置为测量电压。
              7. 打开电子负载。
              (注意)本评估板不支持热插拔，禁止热插拔测试，就是说先连线，后给电，不知道热插拔会不会击坏。

芯片信息：
       本次测评的器件是BD9E105FP4：

       BD9E202FP4-Z是单同步降压DC/DC内置低导通电阻功率mosfet的转换器。轻负荷模式控制提供了卓越的效率。在轻载条件下的特性，这使得产品理想的设备，和设备的需求最小的待机功耗。BD9E202FP4-Z是一种电流模式控制DC/DC变换器，性能优良瞬态响应。它包括内部相位补偿。它实现了高功率密度，并提供了一个小通过采用小封装来减少PCB上的占地面积。
       特性
              单同步降压DC/DC变换器
              轻负荷模式控制
              频扩频谱
              内部相位补偿
              多种保护
              减小的外部二极管
              封装：TSOT23-6L
       应用
              家用电器产品(如空调、冰箱)
              次电源及适配器设备
              电信设备
              主要规格
              输入电压范围:4.5 V ~ 28.0 V
              输出电压范围:VINx0.1或0.7 V至VINx0.8 V
              输出电流:2a(最大)
              开关频率:500khz (typp)
              高侧FET ON电阻:185 mΩ(典型)
              低侧FET ON电阻:98 mΩ((典型)
              关机电流:4 μA((典型)
              工作静态电流:95 μA((典型)

       典型外围电路：

       引脚定义：
            

1	GND	用于控制电路和开关调节器输出级的接地引脚
2	SW	该引脚连接到高侧场效应管的源极和低侧场效应管的漏极。在该引脚和BOOT引脚之间连接一个0.1 μF的引导电容。此外，考虑到直流叠加特性，连接电感器。
3	VIN	电源引脚。推荐连接0.1 μF (Typ)和10 μF (Typ)陶瓷电容。
4	FB	输出电压反馈引脚。输出电压设置，FB电容用于输出电压设置。
5	EN	使能引脚。设备启动时将VEN设置为1.21 V (typp)或更高。 设置VEN为1.19 V (typp)或更低时设备进入关机模式。这个引脚必须端接。
6	BOOT	在该引脚和SW引脚之间连接一个0.1 μF的引导电容。这个引脚的电压是高频场效应管的栅极驱动电压。

       内部框图：

       模块描述
       1.REG
              该模块产生内部调节器电压。
       2.BOOTREG
              阻塞产生栅极驱动电压
       3. SOFT START
              软启动电路减缓了启动过程中输出电压的上升，并控制了电流，这允许防止输出电压超调和涌流。内部软启动时间为5ms(类型)。
       4. ERRAMP
              这是误差放大器。这个模块比较FB电压(VFB)和内部参考电压。输出电压由FB外部电阻设定。
       5. On-time Comparator
              在线比较器将误差放大器输出电压与在线补偿的参考电压进行比较。当误差放大器输出电压高于参考电压时，输出变低并报告当输出电压降至控制电压以下时，就通知导通电路。
       6. On-time Circuit
              该模块产生高频场效应管准时信号。产生由导通时间决定的导通信号比较器输出，OSC信号，和电流感比较器输出。
       7. Current Sense Comparator
              这是一个比较器，将ERRAMP信号与由ramp信号补偿的当前感测信号进行比较。
       8. UVLO
              UVLO模块用于欠压锁定保护。当输入电压(VIN)降至3.9 V时，设备关闭(输入)或更少。阈值电压具有350mv(类型)迟滞。
       9. TSD
              TSD块用于热保护。当结温Tj达到175℃时，器件关闭(输入)或更多。当Tj达到时，设备自动恢复正常工作，滞回量为25°C (type)下来。
       10.EN
              EN Block用于IC的使能或关闭，当EN电压为1.21 V (Typ)及以上时设备正常工作，当EN电压为1.19 V (Typ)及以下时设备关机。当这个引脚打开时，这个引脚上拉到IC内部稳压器，设备使能。
       11. OVP
              OVP块用于过压保护。当FB电压(VFB)超过FB阈值的120% (type)或更多电压VFBTH时，输出mosfet关断。当VFB下降到VFBTH的115% (typp)或更低时，设备返回到正常运行状态。
       12. HOCP
              该模块用于高频场效应管的过电流保护。当电流流过高侧场效应管时，当达到过电流限值时，关闭高侧场效应管并打开低侧场效应管。
       13.SCP
              这个块是短路保护用的。软启动完成后，在VFB为0.596 V或更低的70% (typp)并保持在那里1ms (typp)的情况下，设备关闭32.8 ms (typp)，随后启动重启。
       14. LS MOSFET Current Limit
              这个电路是监测电感电流的比较器。当电感电流低于0 A (typp)而Low时侧场效应管开启，则关闭低侧场效应管。
       15.OSC
              这个块产生内部振荡频率。

       绝对最大额定值：

       推荐使用条件：

       典型的空载启动曲线：

       负载启动曲线：

       基本操作

       (1) DC/DC变换器操作
              BD9E202FP4-Z是一种同步整流降压开关稳压器，可实现更快的瞬态响应采用电流型PWM控制系统。它利用PWM(脉冲宽度调制)模式的开关操作对于较重的负载，而对于较轻的负载，则采用轻负载模式控制，以提高效率。

       (2)使能控制
              可通过EN电压(VEN)控制开机和关机。当VEN变为1.21 V (type)或更高时内部电路被激活，设备启动。当VEN变为1.19 V (typp)或更低时，设备关闭。要使能EN引脚的关机控制，关机间隔必须设置为100 μs或更长。创业公司VEN必须与输入电压VIN同时(VIN = VEN)或在输入电压VIN之后。

       (3)软启动
              当VEN变高时，软启动功能启动，输出电压逐渐上升。此软启动功能可防止输出电压过冲和浪涌电流过大。软启动时间tSS为5ms (type)。

       (4)Frequency Spread Spectrum
              当软启动功能(SSEND)完成后，扩频功能启动，从而降低EMI噪声的水平。当扩频函数被激活时，开关频率随三角波变化±6%(typp)从中心频率500khz (typp)。三角波周期为1.024 ms (typp)。
       2、保护
              保护电路的作用是防止意外事故造成损坏。不要使用持续的保护。
       (1)过流保护(OCP) /短路保护(SCP)
              过电流保护(OCP)限制流经高频场效应管在每个开关周期的电流。当检测到OCP时，开关被3个时钟周期屏蔽。SCP (Short Circuit Protection)是一种Hiccup模式。当VEN为1.21 V (type)或更高时，VFB保持VFBTH × 70%小于等于1.0 ms (typp)，则设备停止切换操作32.8 ms (typp)，之后设备重启。在OCP和SCP操作过程中，不能超过最大结温(Tjmax = 150℃)。当VEN为1.19时V (type)或更少，Hiccup mode操作被禁用。
       (2)欠压闭锁保护(UVLO)
              当输入电压VIN小于等于3.9 V (typp)时，设备关闭。当VIN变为4.25 V (type)或更高时，设备启动。迟滞量为350mv(型)。

       (3)热停机保护(TSD)
              热关闭电路防止热损坏集成电路。设备应始终在集成电路的最大限度内工作结温额定值(Tjmax = 150℃)。但是，如果它继续超过额定值和结温Tj上升到175°C (typp)， TSD电路被激活并关闭输出mosfet。当Tj低于TSD阈值，电路自动恢复正常工作。TSD阈值的迟滞量为25℃(Typ)。注意，TSD电路在超过绝对最大额定值的情况下工作。因此,在在任何情况下，TSD电路都不应用于固定设计或用于保护集成电路免受热损伤。
       (4)过电压保护(OVP)
              当FB电压VFB超过VFBTH × 120% (typp)或更高时，输出mosfet被关断以防止增加输出电压。当VFB下降到VFBTH × 115% (typp)或更低时，输出mosfet返回到正常运行状态。当VFB低于VFBTH(类型)时，重启交换操作。

示例分析：

实测效果
       通过上面的资料，我们基本上掌握了开发板的基本信息以及芯片的基本工作模式，接下来我们就看一看实际效果是什么样？
本开发板的EN通过R4和R5进行分压控制的，实测R4=510K，R5=82K，当最小输入4.5V时，分压电压约为0.62V，是无法正常工作的。
我们选取若干个输入电压测试一下，输出情况：
            

输入电压	EN电压	FB电压	输出电压
4.5	0.66	0	0
9	1.391	0.612	4.97
12	1.8	0.614	4.97
24	3.461	0.62	4.97
28	4.013	0.617	4.97

        
       通过上述测试可以发现，本开发板正常工作需要一定的供电电压才可以（分压效果还是挺大的），板载的电容电阻使用的是0402封装，个人认为这板子不小，没必要用这么小封装的器件，想要换的话也不方便。
       上面是空载情况的各处电压测试，那么我们加上负载（电子负载1A）后的效果是怎么样的呢？

       输出如下：
            

输入电压	EN电压	FB电压	输出电压
9	1.391	0.612	4.95
12	1.8	0.614	4.95
24	3.461	0.62	4.95
28	4.013	0.617	4.95

       可以看到大功率带载模式（1A），输出依然稳定，发热情况也是相当不错：

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