基于易沖 CPSQ5206 的 DC/DC 電壓調(diào)節(jié)方案

Silver_zero 是大聯(lián)大世平集團(tuán)推出的一款 DC/DC 電壓調(diào)節(jié)方案，采用數(shù)字控制式 Buck_Boost CPSQ5206，提供包含輸入/輸出過(guò)壓保護(hù)、輸出短路保護(hù)、MOSFET 逐周期限流和熱關(guān)機(jī)等全面保護(hù)，符合 AEC-Q100 規(guī)范適用于汽車應(yīng)用。

產(chǎn)品實(shí)物圖

展示板照片

CH1：輸入電壓 12V

CH2：輸出電壓 5V

CH3：SW1

CH3：SW2

CH1：輸入電壓 12V

CH2：輸出電壓 12V

CH3：SW1

CH3：SW2

CH1：輸入電壓 12V

CH2：輸出電壓 15V

CH3：SW1

CH3：SW2

方案方塊圖

核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)

本方案用到的主芯片 CPSQ5206 是 AEC-Q100 認(rèn)證的同步 4 開(kāi)關(guān) Buck-Boost 控制器，支持 3.8V 到 36V 的寬輸入電壓范圍，并提供分辨率為 10mV 的 2.0V 到 36V 可編程輸出電壓。當(dāng)使用 5mΩ 電流傳感電阻時(shí)，控制器可輸出分辨率為 50mA 高達(dá) 8A 的調(diào)節(jié)電流。為確保變流器的安全運(yùn)行 CPSQ5206 提供輸入/輸出過(guò)壓保護(hù)、輸出短路保護(hù)、MOSFET 逐周期限流和熱關(guān)機(jī)等全面保護(hù)。

特性：

符合 AEC-Q100 規(guī)格適用于汽車應(yīng)用；

單電感，4 開(kāi)關(guān) Buck-Boost 控制器，用于高效升壓/降壓 DC/DC 轉(zhuǎn)換：

8V 到 36V 寬輸入電壓范圍；

Buck、Buck-Boost 與 Boost 模式間無(wú)縫切換；

可選擇 200KHz、400KHz、600KHz 和 800KHz 開(kāi)關(guān)頻率；

輕負(fù)載下可配置成 PFM 或 FPWM 操作。

用于 USB-PD PPS 應(yīng)用的可編程輸出電壓和電流調(diào)節(jié)：

輸出范圍從 0V 到 36V，步長(zhǎng)為 10mV；

可選高達(dá) 8A 的輸出調(diào)節(jié)電流，步長(zhǎng)為 50m（帶有 5mΩ 輸出電流傳感電阻器）；

可選符合 USB PD 3.0 規(guī)范的 VOUT 轉(zhuǎn)換速率。

可選外部同步時(shí)鐘，以避免頻率干擾和串?dāng)_；

可選可編程擴(kuò)頻用于 EMI 緩解；

集成 VOUT 放電功能；

全面的保護(hù)功能：

可編程輸入過(guò)壓保護(hù)；

輸出過(guò)壓保護(hù)；

可選間續(xù)模式用于輸出短路保護(hù)；

MOSFET 的逐周期電流限制；

熱關(guān)機(jī)。

5mm x 5mm 28-pin QFN 封裝。

方案規(guī)格

符合 AEC-Q100 規(guī)格；

8V 到 36V 寬輸入電壓范圍，可編程 2.0V 到 36V 輸出電壓；

400KHz 開(kāi)關(guān)頻率；

采用定頻結(jié)構(gòu)并且頻偏極小，滿足嚴(yán)格的車規(guī)需求；

選用車規(guī)級(jí)元件，保證整體方案的車用安全性；

轉(zhuǎn)換效率≥95%。

從各模塊分布可以看出，本方案的布局布線合理，大功率和小信號(hào)之間隔離較為充分。綜合低功耗元件、合理的 layout、充分散熱等因素，使得轉(zhuǎn)換效率能夠達(dá)到 95% 以上。