EG1164 高压同步升压 DC‑DC 控制器|外置 MOS 升压电源方案

一、产品整体概述

EG1164 是屹晶微电子同步升压控制器,芯片内部无集成功率 MOS,需要外接 N 沟道 MOS 管 ,SOP‑16 封装。高端 VB 悬浮自举耐压最高600V ;芯片 VCC 供电4‑20V ;内置振荡器、误差放大器、半桥栅极驱动、逐周期限流;片内集成REF3.3V 基准输出(最大 50mA);PWM 开关频率由 CP 引脚外接电容编程;FB 引脚内部 1.2V 基准,通过外部分压电阻设置输出电压;支持连续 / 非连续两种工作模式;适合电池升压、电动车电源、工业高压升压、逆变器辅助电源。

关键:这是升压拓扑控制器,和 EG1162/EG1163 降压控制器属于同平台不同拓扑,引脚定义基本兼容,功率回路改为升压架构。

二、五大核心差异化硬件优势

  • 最高 600V 悬浮自举栅极驱动,升压专用半桥架构 VB 最高 600V 耐压;HO/LO 图腾柱栅极驱动,拉电流 1.8A、灌电流 2A;内置典型 200ns 硬件死区,防止上下管直通;适配高压升压输出,可实现 12V 升 24V、24V 升 48V 等升压方案。
  • CP 电容可编程 PWM 频率,0‑300kHz 可调 频率计算公式:\(\boldsymbol{f=(18×10^6)/C_p}\),Cp 单位 pF;Cp=270pF 时频率约 67kHz;振荡器电压、温度漂移小。最大占空比 90%。
  • 内置 REF3.3V 基准 LDO,最大 50mA 输出 输出 3.3V,可给外部分压网络、NTC 采样、外围小运放供电,减少外部 LDO;REF3.3V 引脚就近放置 0.1μF 旁路电容。
  • 逐周期双路电流采样限流,支持谐波补偿 SDHIN(高端)、SDLIN(低端)两路独立 180mV 阈值电流比较输入;高端限流依靠 MOS 管导通内阻,低端依靠外部采样电阻;支持外接电路实现谐波补偿,优化大电流下限流精度。峰值限流公式:\(I_{PK}=180mV/R_{sense}\)。
  • 丰富系统配置引脚,灵活可定制
  1. EN 引脚:内部基准 1.2V,外部分压电阻可自定义芯片开启 / 关断阈值;
  2. SD 引脚:高电平立即关闭全部 PWM 输出,逐周关断;
  3. SS 软启动引脚:外接电容,容值越大,软启动时间越长,抑制上电冲击;
  4. ERRO:误差放大器输出,用于环路补偿网络接入。

三、内置安全保护与功能

  1. VCC 欠压 UVLO 锁存:VCC 典型开启 3.65V,关断 3.6V;低于关断阈值全部 PWM 输出关闭。
  2. 逐周期峰值限流:SDHIN、SDLIN 两路独立采样,180mV 阈值;高端 MOS 内阻采样,低端外部电阻采样;支持谐波补偿优化限流。
  3. 内置硬件死区:典型 200ns,防止半桥上下管直通。
  4. SD 硬件 PWM 快速关断、EN 使能、SS 软启动

⚠️重要提醒:芯片无内置 MOS,无芯片级过温保护,MOS 过热保护需要外部 NTC 外围电路实现;无输出短路打嗝保护,故障依靠逐周期限流

四、引脚功能定义(SOP‑16)

表格

引脚号 引脚名 I/O 功能简述
1 REF3.3V O 3.3V 基准输出,最大 50mA;对地就近接 0.1μF 陶瓷电容
2 EN I 芯片使能,内部比较基准 1.2V;外接分压电阻自定义启停阈值
3 SD I PWM 快速关断,高电平关闭 HO、LO 输出
4 SS I 软启动,外接电容,电容越大软启动时间越长
5 VSS GND 信号地
6 CP I 振荡器定时电容引脚,设置 PWM 频率
7 ERRO O 误差放大器输出,环路补偿网络接入点
8 FB I 反馈输入,内部基准 1.2V,分压设置输出电压
9 SDLIN I 低端 MOS 电流采样比较输入,180mV 阈值
10 LO O 低端 MOS 栅极驱动输出
11 COM PGND 功率地
12 VCC Power 芯片低压供电 4‑20V;对地 10μF 储能电容
13 SDHIN I 高端 MOS 电流采样比较输入,180mV 阈值
14 VS O 高端悬浮半桥中点
15 VB Power 高端自举悬浮电源
16 HO O 高端 MOS 栅极驱动输出

输出电压计算公式:\(\boldsymbol{V_{OUT}=(1+\frac{R1}{R2})×1.2V}\);R1、R2 为 FB 引脚外部分压电阻。

五、外围元器件标准化选型规范

  1. VCC 储能电容:VCC 对地≥10μF(0.1μF 瓷片并联 10μF 电解),紧贴 VCC‑COM 功率地。
  2. REF3.3V 旁路电容:REF3.3V 对地 0.1μF 陶瓷电容,紧贴引脚。
  3. CP 定时电容:代入\(f=(18×10^6)/C_p\)选择 Cp;Cp=270pF≈67kHz。
  4. 自举回路:VB‑VS 配置自举电容、自举二极管;大功率建议外接快恢复二极管。
  5. 功率器件:外接高低端 N 沟道同步 MOS;优先选择低 Rds (on)、低栅电荷 MOS。
  6. 电流采样:高端 MOS 内阻采样;低端外接采样电阻,阈值 180mV;可增加谐波补偿电路。
  7. 反馈分压电阻 R1/R2:按\(V_{OUT}=(1+R1/R2)×1.2V\)设置输出电压。
  8. 输出 LC:升压电感、输出电容 Co;电感支持连续 / 非连续模式;输出电容优先选用低 ESR;手册提供纹波计算公式。
  9. SS 软启动电容:容值越大,上电软启动时间越长。
  10. EN 分压电阻:可自定义芯片开启 / 关断阈值。

六、PCB 布线硬性规范

  1. VCC 引脚储能电容必须紧贴 VCC‑COM 功率地,保障芯片供电稳定。
  2. 自举二极管、自举电容紧靠 VB、VS 引脚,缩短悬浮回路,降低寄生参数。
  3. HO、LO 栅极驱动走线尽量短,栅极电阻靠近 MOS 管栅极,抑制栅极振荡。
  4. SDHIN、SDLIN 采样走线短,远离大电流功率回路,避免噪声误触发限流;谐波补偿器件靠近采样点。
  5. FB 反馈分压电阻远离功率大电流走线;ERRO 环路补偿器件靠近 ERRO 引脚,减小噪声。
  6. 功率地 COM 与信号地 VSS 单点连接,分割功率回路与小信号回路,降低地弹噪声。
  7. REF3.3V 的 0.1μF 旁路电容紧贴引脚,减小基准噪声。

七、主流应用场景

电池升压供电系统、电动自行车转换器、工业控制系统、电信电源、便携式移动设备、逆变器辅助升压电源、24V 升 48V、12V 升 24V 同步升压方案。

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