前言

当下的电源管理方案主要分为高集成SOC和分立式(升降压控制器+协议芯片)两种路线。SOC方案凭借“协议+MCU+升降压”三合一的设计,简化了开发流程,成为越来越多厂商的选择。然而后者仍然在市场中占据重要地位——它不仅为厂商提供了更灵活的方案选型,同时也满足不同成本、性能及定制化需求。

元芯YX2835是分立式方案的优秀代表,支持高效的CC/CV控制,搭配一颗协议芯片即可构建完整的电源管理系统,既能满足PD/QC/UFCS等主流快充协议产品设计需求,又能在不同电池串数和功率等级下灵活适配,适用于移动电源、储能设备、电动工具充电等多样化场景。

今天我们要介绍的同步升压参考设计基于元芯YX2835进行设计,该方案可应用于单节磷酸铁锂电池升压12V10A输出,能够在最大化减小产品尺寸重量的同时,保证高性能输出,满足对便携和性能双需求的消费群体。下面我们一起来看看DEMO实际情况。

元芯YX2835同步升压方案DEMO外观

元芯这款DEMO采用正方形小板设计,四端设有塑料柱进行支撑保护,同时方便客户进行测试。

测得PCBA长度为75.06mm。

宽度为74.97mm。

厚度为20.85mm。

另外测得DEMO的重量约为103g。

元芯YX2835同步升压方案解析

PCB板正面设有元芯的同步升降压控制器、升压开关管、电感以及输入、滤波固态电容。

小板另一面设有两颗MOS管以及滤波固态电容等。

DEMO的核心同步双向升降压控制器采用元芯YX2835,这是一款双向降压-升压控制器,适用于驱动高效功率转换器中的硅(Si)MOSFET或氮化镓(GaN)功率晶体管。它支持高达35V的宽输入和输出范围,可在降压、降压-升压和升压模式之间无缝转换。

YX2835具有双向操作功能,可通过DIR引脚双向更改电源路径。它提供可编程输入/输出电流限制功能,并通过ISMON进行输出即时电流监控。YX2835集成了具有UVLO保护功能的高端和低端栅极驱动器。它还支持可调节死区时间控制,以实现电源开关的最佳开/关,从而降低开关损耗,从而实现高效率。

YX2835支持50KHz至3MHz的超宽开关频率范围,带频率设定引脚(RT)。它还具有外部补偿、可编程软启动和电源良好报告功能。采用4mmx4mm 32引脚QFN封装。

三颗MOS管来自英飞凌,型号BSC009NE2LS5I,NMOS管,耐压25V,导阻0.95mΩ,采用PG-TDSON-8封装。其中左边一颗作为同步升压开关管,另一颗用于同步整流输出。

另一颗英飞凌BSC009NE2LS5I同步升压开关管布局在板子背面。

升压电感特写。

另外两颗MOS管来自Vishay威世,型号SiR500DP,NMOS管,耐压30V,导阻0.47mΩ。

另一颗威世SiR500DP MOS管特写。

输入滤波固态电容规格为6.3V1000μF

背面两颗固态电容为相同料号。

两颗取样电阻特写。

两颗输出滤波固态电容规格为16V1000μF,来自云星半导体。

另外两颗规格相同。

充电头网总结

元芯YX2835是一款高性能双向降压-升压控制器,可在降压、升压和降压-升压模式间无缝切换,并实现最高98%的能效转换。同时其还支持高达35V的输入、输出电压,凭借双向高效、高频灵活、高集成保护等特点,在新能源、汽车、工业等领域能显著提升系统性能,同时降低设计复杂度,是高性能电源管理的理想选择。