【导读】在汽车电子系统中，信息娱乐系统需要应对启动时的36V电压浪涌，ADAS模块需在急加速的3V电压骤降下保持稳定；在工业设备里，PLC模块要处理数字信号的低噪声需求，电机驱动辅助电源需承载12A的高电流输出。这些场景对电源的“宽输入范围、高可靠性、高效能”提出了严格要求。Texas Instruments（TI）推出的LMQ644A2QEVM评估板，正是针对这些需求设计的LMQ644A2-Q1双路降压DC/DC转换器评估工具，它以“3-36V宽输入、12A总输出电流、EMI优化设计”为核心优势，成为汽车与工业领域工程师评估电源解决方案的理想选择。
一、从需求到产品：LMQ644A2QEVM的设计定位
汽车电子与工业设备的电源环境充满挑战：汽车电源系统会遇到启动时的高电压浪涌（可达36V）、急加速时的低电压骤降（低至3V），工业设备中的PLC模块需应对电网波动，电机驱动辅助电源需承载持续的高电流。这些需求倒逼电源解决方案具备“宽输入范围、抗浪涌/骤降、高电流输出”的特性。
LMQ644A2QEVM评估板的设计定位，正是解决汽车与工业场景的电源痛点。它搭载的LMQ644A2-Q1双路降压DC/DC转换器，支持3V至36V的宽输入电压范围，能承受36V的输入浪涌（如汽车启动时的电压峰值）和3V的骤降（如急加速时的电压跌落），确保在极端电压条件下仍能稳定输出。同时，评估板采用双相交错配置，总输出电流可达12A，满足工业电机驱动、汽车ADAS模块等大电流需求。默认3.3V的输出电压可通过外部反馈电阻调整至5V或其他值，适配不同设备的电压要求。
二、核心特性解析：宽输入、高可靠的电源解决方案
LMQ644A2QEVM评估板的核心特性围绕“宽输入、高可靠、易配置”展开，覆盖了电源设计的关键需求：
1. 宽输入范围与高电流输出
评估板支持3V至36V的输入电压，覆盖了汽车（12V/24V电源）、工业（24V/36V电源）的主流电压标准。双相交错配置的同步降压转换器，将总输出电流提升至12A，可满足ADAS模块（如摄像头、雷达）、PLC模块（如数字输入输出单元）的大电流需求。这种配置还能降低输入电流纹波，减少对输入电源的干扰。
2. 灵活的工作模式与开关频率
评估板支持强制PWM（FPWM） 和自动（AUTO） 两种工作模式：FPWM模式下，开关频率固定（默认2.1MHz），适用于需要稳定输出电压的场景（如ADAS模块）；AUTO模式下，转换器会根据负载变化调整工作模式（轻负载时进入脉冲频率调制（PFM），重负载时切换至PWM），提升轻负载效率（1A负载时效率较FPWM模式高5-8%）。开关频率可在100kHz至2.2MHz之间调整，或与外部时钟同步，适配不同设备的EMI要求（如汽车信息娱乐系统需要更高的开关频率以减少体积）。
3. EMI优化设计
汽车与工业场景对电磁兼容性（EMI）要求严格（如汽车需满足CISPR 25标准，工业设备需满足IEC 61000标准）。LMQ644A2QEVM评估板通过两级LC输入滤波器（减少输入噪声）和扩频调制技术（降低峰值辐射）优化EMI性能。集成的输入电容器进一步抑制开关噪声，确保输出电压稳定。这些设计使评估板在辐射发射测试中，关键频段（如100MHz-500MHz）有显著余量，满足CISPR 25 Class 5标准。
4. 全面的保护机制
评估板具备多种保护功能，确保电源系统的可靠性：
打嗝模式过流保护：当输出电流超过阈值时，转换器进入打嗝模式（周期性重启），防止损坏负载；
带滞回的热关断保护：当芯片结温超过150℃时，转换器关闭，待温度下降至130℃时恢复工作，避免过热损坏；
可编程输入欠压锁定（UVLO） ：通过外部电阻设置输入电压阈值（如3V），当输入电压低于阈值时，转换器关闭，防止低电压下的无效工作。
5. 高效的PCB设计
评估板采用6层2盎司铜厚的PCB设计，增强了热管理能力（2盎司铜厚提升散热效率）和信号完整性（6层板分离模拟与数字信号，减少干扰）。这种设计使评估板在高负载（如12A输出）下，芯片结温保持在安全范围内（低于125℃），确保长期稳定工作。
三、性能表现：高效与EMI的平衡
LMQ644A2QEVM评估板的性能表现，完美平衡了效率、热稳定性与EMI：
1. 效率优化
在12V输入电压下，FPWM模式的峰值效率可达87%（适用于重负载场景，如电机驱动）；AUTO模式下，1A轻负载时效率较FPWM模式提升5-8%（适用于信息娱乐系统、PLC模块等轻负载场景）。这种效率表现，能减少电源损耗，降低设备温度，提升续航（如汽车信息娱乐系统的电池使用时间）。
2. 热性能稳定
即使在40℃环境温度下，评估板在12A输出时，芯片结温仅为110℃（远低于150℃的热关断阈值）。这种热稳定性，确保评估板在高温环境（如汽车引擎舱、工业厂房）中仍能正常工作，无需额外散热片（减少设计成本）。
3. EMI满足严格标准
EMI测试结果显示，评估板的辐射发射（RE）在CISPR 25 Class 5标准下，关键频段（如200MHz-1GHz）有10-15dB的余量。这意味着，评估板在汽车（如信息娱乐系统）和工业（如PLC模块）场景中，不会对其他电子设备造成电磁干扰，符合行业法规要求。
四、应用场景：汽车与工业的理想选择
LMQ644A2QEVM评估板的特性，使其成为汽车电子、工业设备、通信基础设施的理想电源解决方案：
1. 汽车电子系统
信息娱乐系统：需应对汽车电源的浪涌（36V）和骤降（3V），评估板的宽输入范围和抗浪涌设计能确保信息娱乐系统（如导航、音响）在极端电压下稳定工作；AUTO模式的轻负载高效，能减少电池消耗，提升续航。
ADAS模块：需高可靠性（如雷达、摄像头的稳定电源），评估板的FPWM模式（固定开关频率）和全面保护机制（过流、热关断），能确保ADAS模块在高速行驶中（如紧急制动）仍能正常工作，保障行车安全。
2. 工业设备
PLC模块：需低噪声（数字信号处理）和高信号完整性，评估板的6层PCB设计（分离模拟与数字信号）和EMI优化（两级LC滤波器），能减少噪声对PLC模块的干扰，提升信号处理精度；宽输入范围（3-36V）适配工业电网的波动（如工厂电网的电压变化）。
电机驱动辅助电源：需高电流（12A）和热稳定性，评估板的双相交错配置（12A输出）和6层PCB设计（高效散热），能满足电机驱动辅助电源的需求（如电机控制器的电源），确保电机平稳运行。
3. 通信基础设施
基站射频单元：需高效（减少基站能耗）和EMI优化（避免干扰射频信号），评估板的FPWM模式（87%峰值效率）和扩频调制技术（降低峰值辐射），能满足基站射频单元的需求，提升通信质量。
结语
LMQ644A2QEVM评估板作为TI针对LMQ644A2-Q1双路降压DC/DC转换器的评估工具，以“宽输入范围、高可靠保护、高效性能”为核心优势，完美适配汽车电子与工业设备的电源需求。其灵活的工作模式、EMI优化设计和全面的保护机制，使工程师能快速评估LMQ644A2-Q1的性能，为汽车信息娱乐系统、ADAS模块、工业PLC模块等场景设计高效、可靠的电源解决方案。
无论是应对汽车电源的波动，还是工业设备的高电流需求，LMQ644A2QEVM评估板都能提供稳定的电源支持，成为汽车与工业领域工程师的得力助手。
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