【应用】基于EG1163的12V/10A高效率输出同步整流非隔离DC-DC电源，最高效率达到96%

时间： 2021-07-27 来源：屹晶微电子

技术问答

本方案基于屹晶微电子 EG1163开发设计。在30V-85V宽范围输入电压下，实现12V/10A高效率输出。

本方案采用典型的同步整流BUCK拓扑结构。同时采用同步整流MOS管代替快恢复整流二极管，极大的提高了电源转换效率，最高效率达到96%。

应用领域：

· 电动摩托车转换器；

· 电动自行车转换器；

· 便捷式移动设备；

· 工业电源设备；

方案特点

>双层PCB板（L50mm×W35mm×H16mm）

>输入电压范围：30V～85V（可修改支持更宽输入电压范围）

>输出电压：12V

>输出电流：10A

>最高效率：96%

>输出短路打嗝保护

>温度保护

方案详情

一、BUCK拓扑原理说明

本方案的拓扑为典型的同步整流BUCK结构。采用同步整流MOS管代替快恢复整流二极管，从而极大提高电源转换效率。其中，Q1为高端MOS管，Q2为同步整流MOS管，HO、LO为互补并带有死区时间控制的PWM，分别驱动Q1和Q2的导通和关断。L为储能电感，R为负载电阻，C为输出端电容。

当HO为高电平时，开关管Q1导通，输入电压对电感L充电，同时对负载供电；当HO为低电平时，电感上的电流因无法突变而继续向负载放电，直到LO为高电平时，整流管Q2同步打开导通。

二、工作原理说明

2.1启动过程

输入电源通过R3 电阻对VCC 引脚（12 脚）的外接电容开始充电，当VCC 引脚上的电容电压充电到16V以上时，芯片开始正常工作，开启振荡器、PWM 模块及反馈处理电路，输出电压上升，输出电压通过D3二极管和R5 反馈给芯片的VDD 供电，从而达到一直稳定输出。

2.2输出电压调节

输出电压同过两个分压电阻到EG1163 的FB 引脚（8 脚）上，而内部误差放大器基准电压为1.2V。则输出电压:

Vout=（1+R15/R18）*1.2V

如需设置输出电压到12.12V，可设定R15 为9.1K，R18 为1K，输出电压Vout=（1+9.1/1）*1.2V=12.12V。

2.3输出峰值电流设定

输出峰值电流大小可通过调节电阻R8、R32 阻值，输出峰值电流与电阻的关系式是：

Io=(180mV-12*R6/R32)/R8

本方案中R8 为0.01Ω，R6 为10KΩ，R32 为3MΩ，即Io=(180mV-12*10K/3000K)/0.01Ω=14A。

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