基于易沖 CPSQ5206 的 DC/DC 電壓調節方案

Silver_zero 是大聯大世平集團推出的一款 DC/DC 電壓調節方案，采用數字控制式 Buck_Boost CPSQ5206，提供包含輸入/輸出過壓保護、輸出短路保護、MOSFET 逐周期限流和熱關機等全面保護，符合 AEC-Q100 規范適用于汽車應用。

產品實物圖

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

核心技術優勢

本方案用到的主芯片 CPSQ5206 是 AEC-Q100 認證的同步 4 開關 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。當使用 5mΩ 電流傳感電阻時，控制器可輸出分辨率為 50mA 高達 8A 的調節電流。為確保變流器的安全運行 CPSQ5206 提供輸入/輸出過壓保護、輸出短路保護、MOSFET 逐周期限流和熱關機等全面保護。

特性：

符合 AEC-Q100 規格適用于汽車應用；

單電感，4 開關 Buck-Boost 控制器，用于高效升壓/降壓 DC/DC 轉換：

8V 到 36V 寬輸入電壓范圍；

Buck、Buck-Boost 與 Boost 模式間無縫切換；

可選擇 200KHz、400KHz、600KHz 和 800KHz 開關頻率；

輕負載下可配置成 PFM 或 FPWM 操作。

用于 USB-PD PPS 應用的可編程輸出電壓和電流調節：

輸出范圍從 0V 到 36V，步長為 10mV；

可選高達 8A 的輸出調節電流，步長為 50m（帶有 5mΩ 輸出電流傳感電阻器）；

可選符合 USB PD 3.0 規范的 VOUT 轉換速率。

可選外部同步時鐘，以避免頻率干擾和串擾；

可選可編程擴頻用于 EMI 緩解；

集成 VOUT 放電功能；

全面的保護功能：

可編程輸入過壓保護；

輸出過壓保護；

可選間續模式用于輸出短路保護；

MOSFET 的逐周期電流限制；

熱關機。

5mm x 5mm 28-pin QFN 封裝。

方案規格

符合 AEC-Q100 規格；

8V 到 36V 寬輸入電壓范圍，可編程 2.0V 到 36V 輸出電壓；

400KHz 開關頻率；

采用定頻結構并且頻偏極小，滿足嚴格的車規需求；

選用車規級元件，保證整體方案的車用安全性；

轉換效率≥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，使得轉換效率能夠達到 95% 以上。