基于易冲 CPSQ5206 的 DC/DC 电压调节方案

Silver_zero 是大联大世平集团推出的一款 DC/DC 电压调节方案,采用数字控制式 Buck_Boost CPSQ5206,提供包含输入/输出过压保护、输出短路保护、MOSFET 逐周期限流和热关机等全面保护,符合 AEC-Q100 规范适用于汽车应用。

场景应用图

产品实物图

展示板照片


CH1:输入电压 12V

CH2:输出电压 5V

CH3:SW1

CH3:SW2


CH1:输入电压 12V

CH2:输出电压 12V

CH3:SW1

CH3:SW2


CH1:输入电压 12V

CH2:输出电压 15V

CH3:SW1

CH3:SW2

方案方块图

核心技术优势

本方案用到的主芯片 CPSQ5206 是 AEC-Q100 认证的同步 4 开关 Buck-Boost 控制器,支持 3.8V 到 36V 的宽输入电压范围,并提供分辨率为 10mV 的 2.0V 到 36V 可编程输出电压。当使用 5mΩ 电流传感电阻时,控制器可输出分辨率为 50mA 高达 8A 的调节电流。为确保变流器的安全运行 CPSQ5206 提供输入/输出过压保护、输出短路保护、MOSFET 逐周期限流和热关机等全面保护。

特性:

  • 符合 AEC-Q100 规格适用于汽车应用;
  • 单电感,4 开关 Buck-Boost 控制器,用于高效升压/降压 DC/DC 转换:
    • 8V 到 36V 宽输入电压范围;
    • Buck、Buck-Boost 与 Boost 模式间无缝切换;
    • 可选择 200KHz、400KHz、600KHz 和 800KHz 开关频率;
    • 轻负载下可配置成 PFM 或 FPWM 操作。
  • 用于 USB-PD PPS 应用的可编程输出电压和电流调节:
    • 输出范围从 0V 到 36V,步长为 10mV;
    • 可选高达 8A 的输出调节电流,步长为 50mA(带有 5mΩ 输出电流传感电阻器);
    • 可选符合 USB PD 3.0 规范的 VOUT 转换速率。
  • 可选外部同步时钟,以避免频率干扰和串扰;
  • 可选可编程扩频用于 EMI 缓解;
  • 集成 VOUT 放电功能;
  • 全面的保护功能:
    • 可编程输入过压保护;
    • 输出过压保护;
    • 可选间续模式用于输出短路保护;
    • MOSFET 的逐周期电流限制;
    • 热关机。
  • 5mm x 5mm 28-pin QFN 封装;

方案规格

  • 符合 AEC-Q100 规格;
  • 8V 到 36V 宽输入电压范围,可编程 2.0V 到 36V 输出电压;
  • 400KHz 开关频率;
  • 采用定频结构并且频偏极小,满足严格的车规需求;
  • 选用车规级元件,保证整体方案的车用安全性;
  • 转换效率≥95%。

从各模块分布可以看出,本方案的布局布线合理,大功率和小信号之间隔离较为充分。综合低功耗元件、合理的 layout、充分散热等因素,使得转换效率能够达到 95% 以上。


欢迎在方案下方留言评论,我们会及时回复您的问题。如有更多需求,欢迎联系大联大世平集团 ATU 部门:atu.sh@wpi-group.com
作者:Hobo Xu / 许宁(好景虚设)

►场景应用图

►展示板照片

►方案方块图

►核心技术优势

本方案用到的主芯片 CPSQ5206 是 AEC-Q100 认证的同步 4 开关 Buck-Boost 控制器,支持 3.8V 到 36V 的宽输入电压范围,并提供分辨率为 10mV 的 2.0V 到 36V 可编程输出电压。当使用 5mΩ 电流传感电阻时,控制器可输出分辨率为 50mA 高达 8A 的调节电流。为确保变流器的安全运行 CPSQ5206 提供输入/输出过压保护、输出短路保护、MOSFET 逐周期限流和热关机等全面保护。 特性: 1. 符合 AEC-Q100 规格适用于汽车应用; 2. 单电感,4 开关 Buck-Boost 控制器,用于高效升压/降压 DC/DC 转换: 1). 8V 到 36V 宽输入电压范围; 2). Buck、Buck-Boost 与 Boost 模式间无缝切换; 3). 可选择 200KHz、400KHz、600KHz 和 800KHz 开关频率; 4). 轻负载下可配置成 PFM 或 FPWM 操作。 3. 用于 USB-PD PPS 应用的可编程输出电压和电流调节: 1). 输出范围从 0V 到 36V,步长为 10mV; 2). 可选高达 8A 的输出调节电流,步长为 50mA(带有 5mΩ 输出电流传感电阻器); 3).可选符合 USB PD 3.0 规范的 VOUT 转换速率。 4. 可选外部同步时钟,以避免频率干扰和串扰; 5. 可选可编程扩频用于 EMI 缓解; 6. 集成 VOUT 放电功能; 7. 全面的保护功能: 1). 可编程输入过压保护; 2). 输出过压保护; 3). 可选间续模式用于输出短路保护; 4). MOSFET 的逐周期电流限制; 5). 热关机。 8. 5mm x 5mm 28-pin QFN 封装;

►方案规格

1. 符合 AEC-Q100 规格; 2. 8V 到 36V 宽输入电压范围,可编程 2.0V 到 36V 输出电压; 3. 400KHz 开关频率; 4. 采用定频结构并且频偏极小,满足严格的车规需求; 5. 选用车规级元件,保证整体方案的车用安全性; 6. 转换效率≥95%。 从各模块分布可以看出,本方案的布局布线合理,大功率和小信号之间隔离较为充分。综合低功耗元件、合理的 layout、充分散热等因素,使得转换效率能够达到 95% 以上。

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