一颗芯片搞定5-36V升压，内置60V MOS，效率还飙到97%？

前言

各位同行, 从事电源行业的都清楚; 在进行产品选型时, 有时着实令人困扰。就以升压或升降压电路为例, 输入电压需在5-36V之间, 输出电压要稳定在几十伏, 且电流不能过小。以往, 我们通常的做法是: 先挑选一个控制器, 然后四处寻觅合适的外置MOS管; 在此过程中, 需要考量诸多因素, 如耐压是否足够, 内阻是否过大, 驱动电压能否匹配以及散热问题如何解决等。一系列问题处理下来, 着实让人焦头烂额。

近期，在处理一个车载24V升48V的项目时，我偶然发现了一款芯片——OC6822，仿若开启了一扇全新的大门。在此，我觉得有必要与诸位分享一下。

概述

OC6822 系一款专门为升压、升降压开关电源设计的专用 DC-DC。该芯片内置 60V/6A 功率管。典型应用支持5-36V的输入电压范围，输出电压小于 60V。此芯片采用固定频率的 PWM 控制方式，并能在轻载条件下自动降低频率，以提升转换效率。芯片内置高精度误差放大器、振荡器以及频率补偿电路，这极大地简化了外围设计。此外，芯片还具备过流保护以及EN 脚关断功能。该芯片的工作频率可借助一个外接电阻进行调节，从而能够依据不同应用灵活设置系统工作频率；内部集成了软启动与过温保护电路，既减少了外围元件的使用，又提高了系统的可靠性。采用 ESOP8 封装，其散热片内置并连接 SW 脚。

性能特点

除了集成MOS，这芯片还有很多亮眼有功能的, 下面我总结三个方面；

1. 宽压大功率: 输入5V到36V, 这意味着12V, 24V系统它能通吃; 输出虽然内部管子耐压60V, 但规格书建议输出电压小于60V; 留点余量更稳妥。对于常见的24V升48V这种高压应用场景, 简直就是量身定做。

2. 效率真不是盖的: 官方标称效率可高达97%; 这得益于内置MOS的导通内阻做到了70mΩ, 对于升压这种拓扑, 效率就是生命线, 效率高了; 散热就好处理, 板子也能更紧凑。

3. 频率自己调，灵活: 它的工作频率不是死的, 通过ROSC脚外接一个电阻就能设定。想跑高频减小电感体积？可以。想低频提高效率、降低开关损耗？也可以。规格书给了个公式(如下图所示); 一般建议ROSC取100-330kΩ, 对应频率大约200-120kHz; 如果ROSC直接接地，频率会内部设定在450kHz左右。

优势

用这芯片最大的感受就是 “省心”。以往用外置MOS方案，要纠结驱动电压够不够（比如有些控制器驱动电压只有5V，找低Vgs(th)的MOS找得头大），要算MOS管的开关损耗和导通损耗，还要layout时考虑驱动回路和功率回路的寄生参数。现在OC6822把这一切都打包好了，外围元件大幅减少，BOM成本降低，PCB布局也简洁很多。

缺点

当然，世上没有完美的芯片; 集成MOS虽然省事, 但也牺牲了灵活性。如果你项目需要输出功率非常大(比如100W以上) 这颗芯片的内置MOS可能就扛不住了，毕竟最大峰值电流限制由Rcs电阻设定，Ipk≤0.25/Rcs, 其连续输出能力受限于芯片温升, 建议输出功率控制在50W以内。另外, 它的最低输入电压是5V, 想用单节锂电池（3.7V）供电就别想了，得先升压到5V或者改用双节锂电池。

应用场景

官方推荐的应用场景很明确：EPC/笔记本车载适配器、升压/升降压转换、手持设备供电。我个人觉得，它最适合的场景就是车载24V升48V，以及电脑主板、光猫路由器里面的升降压电路，用来稳定输出一个中间电压。

设计事项：画板子时这几点要留意

作为工程师，拿到规格书第一件事不是看特点，而是看“坑”在哪。结合规格书和我找的一些资料，有几点兄弟们画板时要特别注意：

1. 电流采样电阻（Rcs）是命脉峰值电流全靠Rcs这个电阻限制，公式是Ipk ≤ 0.25/Rcs。比如你想限制峰值电流在2.5A，Rcs就用0.1Ω。这个电阻必须用低感功率电阻，而且要紧紧挨着芯片的VCS和GND脚走线，离远了采样不准，还容易受干扰。

2. 输出分压电阻计算反馈电压VFB是1V, 输出电压Vo=(R1+R2)/R1*1V; 这里R1是接地的下分压电阻, R2是接到输出的上分压电阻。建议R1取5-20kΩ, 且要用1%精度的电阻; 比如你要输出48V, R1=10k, 那R2就是470k。

3. 散热与SW脚处理ESOP8底部散热片内部是接SW脚的, 画封装时要注意, 散热焊盘要连到SW网络, 同时铺足够大的铜箔帮助散热。SW脚是开关节点，电压摆幅大(从0V到输出电压) dv/dt非常高, 走线要短而粗; 并且远离VFB、COMP这些敏感小信号，否则EMI和纹波会让你怀疑人生。

4. 输入输出电容耐压输入最高36V，输出最高60V，选电容时耐压必须留足余量，建议20%以上。输出48V的话，至少选63V或100V耐压的陶瓷电容。而且陶瓷电容要注意直流偏置效应，实际容量会打折。

总结

在如今这个“内卷”的电源行业，降本增效是永远的主题。OC6822这种高集成度的方案，无疑给工程师提供了一个更优解。它牺牲了一点极限功率的扩展性，换来了极致的易用性、可靠性和PCB面积的节省。对于那些在24V升48V、车载设备、以及各种宽压输入的升压应用，这颗料绝对值得一试。

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