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。

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 50m（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。