STMicroelectronics STEVAL-L3751V12評(píng)估板具有6V至75V寬輸入電壓范圍，在整個(gè)開(kāi)關(guān)頻率范圍內(nèi)具有極高的電壓轉(zhuǎn)換比。該板在230kHz開(kāi)關(guān)頻率下提供5V穩(wěn)壓輸出。STEVAL-L3751V12板上的輸出電壓通過(guò)跳線連接器快速設(shè)置為12V。通過(guò)將電阻器改為較低的VIN范圍來(lái)選擇不同電壓輸出。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：*附件：STMicroelectronics STEVAL-L3751V12評(píng)估板數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

STM STEVAL-L3751V12板是一款100W演示板。最大默認(rèn)電流設(shè)置為15A，通過(guò)改變電阻器輕松選擇。該板基于L3751同步降壓控制器，在
VQFN封裝中實(shí)現(xiàn)電壓模式，具有內(nèi)部補(bǔ)償功能，可最大限度地降低設(shè)計(jì)復(fù)雜性，縮小尺寸。

嵌入式保護(hù)功能，例如輸出過(guò)流、輸入電壓UVLO、內(nèi)部電壓監(jiān)控和150°C溫度下的熱關(guān)斷，可為電信、網(wǎng)絡(luò)和工業(yè)應(yīng)用中的關(guān)鍵環(huán)境中實(shí)現(xiàn)受控、安全的運(yùn)行。

eDesignSuite軟件工具設(shè)計(jì)用于配置L3751降壓轉(zhuǎn)換器并滿足應(yīng)用要求。

特性

• 寬輸入電壓范圍：6V至75V
• 可選雙輸出電壓電平：5V或12V
• 開(kāi)關(guān)頻率設(shè)置：230kHz
• 線路瞬態(tài)時(shí)低壓差運(yùn)行
• 脈沖跳躍或強(qiáng)制PWM運(yùn)行（輕負(fù)載時(shí)）
• 同步：185kHz至345kHz
• 電源良好開(kāi)路集電極輸出驗(yàn)證VOUT
• 用于標(biāo)準(zhǔn)VTH MOSFET的7.5V柵極驅(qū)動(dòng)器
• 恒定電流保護(hù)，具有斷續(xù)模式
• Rds-on低側(cè)電流檢測(cè)
• 更佳的線路瞬態(tài)響應(yīng)
• 輸入電壓欠壓閉鎖
• 內(nèi)部電壓監(jiān)控
• 熱保護(hù)
• 工作結(jié)溫范圍：-40°C至150°C

VQFN引腳連接

STEVAL-L3751V12評(píng)估板技術(shù)解析與應(yīng)用指南

一、產(chǎn)品概述：高性能DC-DC轉(zhuǎn)換解決方案

STEVAL-L3751V12評(píng)估板是基于L3751同步降壓控制器的完整電源解決方案，專為寬輸入電壓范圍應(yīng)用設(shè)計(jì)。該評(píng)估板采用優(yōu)化的電路布局和組件選擇，為用戶提供了一個(gè)可直接測(cè)試和驗(yàn)證的高效電源平臺(tái)。

? 核心特性亮點(diǎn)： ?

• ?寬輸入電壓范圍?：6V至75V，適應(yīng)多種工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景
• ?雙輸出電壓可調(diào)?：通過(guò)跳線器可選擇5V或12V輸出
• ?高效率架構(gòu)?：230kHz開(kāi)關(guān)頻率結(jié)合同步整流技術(shù)
• ?全面保護(hù)機(jī)制?：過(guò)流、欠壓、過(guò)溫保護(hù)一應(yīng)俱全

二、關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)深度解析

2.1 電源規(guī)格參數(shù)

• ?輸入電壓范圍?：6V - 75V DC
• ?輸出電壓?：可配置為5V或12V（默認(rèn)5V）
• ?輸出電流?：最大15A（100W功率輸出）
• ?開(kāi)關(guān)頻率?：230kHz固定頻率，可同步至185-345kHz

2.2 控制特性分析

? L3751控制器核心功能： ?

• ?工作模式靈活?：支持脈沖跳頻模式（輕載高效）和強(qiáng)制PWM模式（全負(fù)載范圍）
• ?柵極驅(qū)動(dòng)優(yōu)化?：7.5V柵極驅(qū)動(dòng)電壓，兼容標(biāo)準(zhǔn)閾值MOSFET
• ?電流檢測(cè)機(jī)制?：基于低側(cè)MOSFET的RDS(on)進(jìn)行電流采樣
• ?動(dòng)態(tài)響應(yīng)增強(qiáng)?：改進(jìn)的線路瞬態(tài)響應(yīng)特性

2.3 保護(hù)功能詳解

• ?恒流保護(hù)?：帶打嗝模式的過(guò)流保護(hù)
• ?輸入欠壓鎖定?：確保輸入電壓在安全范圍內(nèi)
• ?內(nèi)部電壓監(jiān)控?：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)電壓
• ?熱保護(hù)?：150°C結(jié)溫?zé)彡P(guān)斷保護(hù)
• ?Power Good信號(hào)?：開(kāi)集輸出，用于系統(tǒng)級(jí)電源管理

三、電路設(shè)計(jì)與架構(gòu)分析

3.1 電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

評(píng)估板采用經(jīng)典的同步降壓拓?fù)?，具有以下設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)：

• ?高效率?：同步整流取代傳統(tǒng)二極管
• ?小體積?：VQFN封裝內(nèi)置補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)
• ?易用性?：最小化外部元件需求

3.2 關(guān)鍵元件選型分析

? 功率級(jí)設(shè)計(jì)： ?

• ?高側(cè)MOSFET?：STL90N10F7
• ?低側(cè)MOSFET?：STL110N10F7
• ?輸出電感?：8.2μH功率電感
• ?輸入輸出電容?：多層陶瓷電容與電解電容組合

3.3 控制環(huán)路設(shè)計(jì)

補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)采用Type II補(bǔ)償器架構(gòu)：

• ?跨導(dǎo)誤差放大器?：提供精確的電壓調(diào)節(jié)
• ?可調(diào)軟啟動(dòng)?：SS/TRK引腳支持輸出電壓排序
• ?頻率同步?：支持外部時(shí)鐘同步，減少系統(tǒng)EMI

四、應(yīng)用場(chǎng)景與設(shè)計(jì)考量

4.1 典型應(yīng)用領(lǐng)域

• ?電信設(shè)備?：基站電源、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備
• ?工業(yè)自動(dòng)化?：PLC、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器
• ?汽車電子?：車載電源系統(tǒng)
• ?可再生能源?：太陽(yáng)能逆變器輔助電源

4.2 設(shè)計(jì)調(diào)整指南

? 輸出電壓配置： ?

• 通過(guò)跳線器選擇5V或12V預(yù)設(shè)輸出
• 自定義輸出電壓可通過(guò)修改反饋電阻網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)

? 電流能力調(diào)整： ?

• 默認(rèn)15A最大輸出電流
• 通過(guò)更換電流檢測(cè)電阻調(diào)整過(guò)流保護(hù)點(diǎn)

4.3 熱管理建議

• ?工作結(jié)溫?：-40°C至150°C
• ?散熱設(shè)計(jì)?：需根據(jù)實(shí)際負(fù)載計(jì)算熱阻
• ?環(huán)境適應(yīng)性?：適合工業(yè)級(jí)溫度環(huán)境

五、性能優(yōu)化技巧

5.1 效率提升策略

• ?輕載優(yōu)化?：?jiǎn)⒂妹}沖跳頻模式
• ?負(fù)載適應(yīng)性?：重載時(shí)使用強(qiáng)制PWM模式
• ?組件選擇?：低RDS(on) MOSFET和低ESR電容

5.2 EMI抑制方法

• ?頻率同步?：減少系統(tǒng)級(jí)EMI干擾
• ?布局優(yōu)化?：遵循評(píng)估板的PCB設(shè)計(jì)準(zhǔn)則
• ?濾波器配置?：輸入EMI濾波器優(yōu)化設(shè)計(jì)

六、設(shè)計(jì)工具支持

STMicroelectronics提供完整的工具鏈支持：

• ?eDesignSuite軟件?：在線配置和優(yōu)化工具
• ?仿真模型?：支持系統(tǒng)級(jí)仿真
• ?設(shè)計(jì)文件?：提供完整的原理圖、BOM和Gerber文件