【经验】升压DC-DC的常见保护电路设计与分析
某客户设计一款温湿度记录仪，因为是手持便携式，所以采用电池供电，在主回路中使用一颗SGMICRO的升压DC-DC芯片SGM6623给电阻丝加热，但是在实际应用中发现在充满电时小概率会出现电阻丝烧毁现象，初步分析是电池满电输出过流导致，本文主要帮助客户设计一种保护电路，同时也是一种通用类的Boost芯片保护电路。
对于常见的保护电路，一般是要求在输出出现过压，过流，短路等情况下，会要求电路主动关闭输出，以实现保护后级电路的功能，但是Boost升压电路比较特殊，如下图所示：
因升压电感，输出整流二极管是串联在输入与输出的回路中，即使是完全关闭MOSFET的驱动，输出也会有一个比输入电压低电感直流压降跟二极管正向导通压降的电压，这也就是说不能完全关闭输出，没有达到我们想要的保护效果。
在这里，推荐几种比较常用有效的保护电路，
就是在输入母线串上一颗继电器，在关断MOS的同时，同步断开继电器，使得主回路断开就可以切断电流回路，进一步保护二极管。继电器是一个常见的保护方法，但也有寿命短，且在开关动作时容易打火等缺点，所以我们在应用时也要注意继电器的性能参数。
如果考虑设计成本，我们也可以在输入端增加一颗可恢复保险丝，在Vin和电感直接增加一颗保险丝，但是会在正常工作中产生一定的功耗，这个也是我们需要考虑的点。
我们在设计Boost升压电路时，一定要注意Boost电路的特殊性，选择一种效果最好的保护电路。
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SGMICRO（圣邦微）信号链和电源管理芯片选型指南
描述- SGMICRO specializes in high-performance and high-quality analog and mixed-signal integrated circuits, and is committed to building a comprehensive portfolio of the highest quality analog and mixed-signal integrated circuits to address all customer needs.
型号- SGM11108M,SGM8306-2,SGM8306-1,SGM61450,SGM3733B,SGM11108E,SGM852,SGM853,SGM851,SGM5347-12,SGM2558A,SGM2558B,SGM8261-5,SGM2564,SGM8261-1,SGM5347-10,SGM8261-2,SGM2549,SGM48017C,SGM72110,SGM8094,SGM836,SGM8091,SGM837,SGM61220,SGM8092,SGM8093,SGM835,SGM72108,SGM2553,SGM72106,SGM2555,SGM809B,SGM4519,SGM4517,SGM4518,SGM48010,SGM11106C,SGM63600,SGM41611,SGM4520,SGM4521,SGM48005,SGM8417-4,SGM8417-2,SGM4051C,SGM48000,SGM48001,SGM48002,SGM3843A,SGM61433,SGM621,SGM84782,74HC574,SGM58031,SGM620,SGM862,SGM41600,SGM2572,SGM41603,SGM860,SGM2571,SGM51622H,SGM4995,SGM4511,SGM2574,SGM4996,SGM4512,SGM4510,SGM2575,SGM51622D,SGM4515,SGM8T245S,SGM4516,SGM8250-1,SGM8250-2,SGM4514,SGM3209,SGM809,SGM8557-3,SGM8557-1,SGM8557-2,SGM803,SGM61012,SGM804,SGM802,SGM61013,SGM810,SGM811,SGM61007,SGM61006,SGM4782,SGM7237B,SGM8902,SGM8903,SGM8904,SGM4542,SGM8905,SGM4548,SGM4549,SGM3699,SGM4546,SGM4547,SGM48013C,SGM62110,SGM61020,SGM62112,AAP6153A,SGM61022,SGM62111,SGM800,SGM2596,SGM3200,SGM3206,SGM8270-2,SGM3207,SGM4535,SGM3204,SGM8270-4,SGM8T245,SGM829,SGM61230,SGM42512,SGM41664,SGM825,SGM61232,SGM823,SGM61234,SGM824,SGM891B,SGM42507,SGM42506,SGM40567,SGM4560,SGM42505,SGM4561,SGM6503,SGM4566,SGM8925,SGM6502,SGM8926,SGM6501,SGM4564,SGM8927,SGM5349-16,SGM4565,SGM6505,SGM4568,SGM6504,SGM8909,SGM818,SGM890B,SGM816,SGM42501,SGM40565,SGM42500,SGM814,SGM815,SGM812,SGM40560,SGM40561,SGM821,SGM822,SGM61235,SGM820,SGM4551,SGM4552,SGM4550,SGM4555,SGM4556,SGM4553,SGM4554,SGM51652S8,SGM8910,SGM5347-8,SGM4558,SGM11124E,SGM37863A,SGM11124F,74LVC2T45,SGM893B,SGM4581,SGM8941,SGM4582,SGM4583,SGM48521Q,SGM8704,SGM4588,SGMNQ59430,SGM8705,SGM4589,SGM8706,SGM8707,SGM8942,SGM8701,SGM8702,SGM8703,SGM12213A,SGM11210A,SGM61060,SGM2050C,SGM12UB1D2,SGM892B,SGM8276-4,SGM6510,SGM4573,SGM3001,SGM4574,SGM42513,SGM6514,SGM3005,SGM6513,SGM4578,SGM8276-2,SGM3002,SGM6512,SGM42622B,SGM8276-1,SGM3003,SGM6511,SGM4576,SGM8931,SGMOP17C,SGM8932,SGM8933,SGM6516,SGM12214A,SGM8934,SGM6515,SGM11210M,SGMNE20220,74AVC8T245,SGM3141B,SGM61030,SGM42403Q,SGM42553,SGM61032,SGM61031,74HC165,SGM62116,SGM8953-1,SGM62118,SGM8953-2,SGM62117,SGM8708,SGM8709,SGM4075-2,SGM3140B,SGM61040,SGM4075-1,SGM42544,SGM7300A,SGM7300B,SGM42541,SGM42540,SGM8951,SGM8952,SGM8710,SGM4590,SGM5200,SGM38045,SGM38042,SGM6533,SGM8711,SGM8712,SGM8955,SGM38046,SGM8956,SGM2053S,SGM8199L2,LM2904,SGM8199L1,SGM41002,SGM8968-4,SGM8968-2,LM2902,SGM8968-1,SGM8740,SGM8741,SGM8742,SGM2077A,SGM8743,SGM2077B,SGM8263-1,SGM8748,SGM8263-2,SGM8417-1,SGM8749,SGM12CB1A5,SGM8744,SGM40666B,SGM8745,SGM11104S,SGM40666A,SGM8746,SGM8747,SGM41513D,SGM41513A,SGM42561,SGM42560,SGM8957-1,SGM8957-2,SGM42562,SGM5208-14,SGM5223,SGM48018C,SGM11102F,SGM11102G,SGM41512A,SGM37603A,SGM8521,SGM8522,SGM11102S,SGM33685A,SGM5018,SGM33685B,SGM33685C,SGM8524,SGM8604-1,SGM11103E,SGM8604-5,SGM8193A3,SGM11103F,SGM8604-2,SGM8193A2,SGM48019C,SGM8604-3,SGM8193A1,SGM8193A0,SGM37604A,SGM8751,SGM11103S,SGM41007,SGM41008,SGM6332,SGM8750,FT2830P,SGM11212M,SGM41280,SGM41281,SGM41283,SGM5353-16,SGM37891A,SGM41285,SGM41286,SGM7SZ244S,SGM8542,SGM51652H8,SGM8543,SGM8301,SGM8544,SGM8302,SGM8545,SGM51652H4,SGM8541,SGM8429C-4,SGM8304,SGM8607-2,SGM37892A,SGM13003A,SGM8531,SGM8773,SGM8532,SGM8534,SGM8770,SGM8771,SGM8772,SGM8535,SGM8536,SGM8537,SGM12024A,SGM8538,SGM65230,SGM37893A,SGM65231,SGM65232,SGM8969-2,SGM8969-1,SGM13002A,SGM2035C,SGM7232,SGM9128YP,SGM41291,SGM2036S,74LVC1G32Q,SGM13001C,SGM13001B,74LVC138,SGM2581E,SGM8958-2,SGM41295,SGM13001A,SGM8958-1,SGM7222,SGM6132,SGM8554,SGM7223,SGM8555,SGM7224,SGM6130,SGM8556,SGM2581C,SGM8551,SGM7220,SGM2581A,SGM8552,SGM7226,SGM7227,SGM7228,SGM7229,SGM44599,SGM8581,SGM8713A-1,SGM8582,SGM6613A,SGM8584,SGM832B,SGM41282C,SGM832A,SGM8714B-1,SGM8924A,SGM811C,SGM5355-16,SGM7SZ19,74LVC1G125,SGM48535B,SGM89000,SGM7SZ14,SGM811B,SGM48535A,SGM48752X,SGM431VB,SGM2560A,SGM37603,SGM2560B,SGM6611C,SGM15CB1A4,SGM810B,SGM41280A,SGM8591,SGM8592,SGM48753X,SGM9203,SGM6612A,SGM8594,SGM8922A,SGM4T245,SGM48753,SGM48754,SGM48755,SGM48756,SGM51242R8,SGM48757,SCM40668,SGM813B,SGM48759,74AVC4T245,SGM8140,SGM8141,SGM48751,SGM449,SGM48752,SGMNQ07430,SGMPM21330,SGM48510,SGM458,SGM3785S,SGM37864,SGM61720,SGM459,SGM37863,SGM457,SGM8142,SGM452,SGM450,SGM451,SGM05UB1B3,SGM37862,SGM37861,SGM05CB1A8,SGM05CB1A7,SGM812B,SGM05CB1A4,74GTL2005,SGM25881,SGM447,SGM448,SGM446,SGM7SZ244,SGM8478-1C,SGM51242R4,SGM8139,SGM51242R2,SGM3705,SGM48536,SGM48537,SGM48538,SGM48539,SGM5351-16,SGM2588G,SGM2588E,SGM2588K,SGM3712,SGM3713,SGM2588C,SGM3710,SGM3711,SGM2588A,SGM48522,SGM48523,SGM48525,SGM48526,SGM48760,SGMNQ07440,SGM48520,SGM48521,SGM8557-5,SGM71XX,SGM706B,SGM460,SGM3701,SGM3700,SGM3727,SGM3741B,SGM3725,SGM3726,SGMOP07,SGM898,SGM899,SGM896,SGM897,SGM895,SGM4823,SGM2566B,SGM3735,SGM3732,SGM4822,SGM2566A,SGM3716,SGM3740B,SGM48544,SGM4806,SGM3717,SGM48545,SGM3714,SGM3715,SGM4809,SGM4807,SGM3718,SGM4808,SGM3719,74LVC157,SGM48780,SGM48540,SGM48541,SGM48542,SGM48543,SGM37898,SGM51652H,SGM51652D,SGM3720,SGM37891,SGM4812,SGM37892,SGM4810,SGM37895,SGM3749,SGM3747,SGM3748,SGM72204A,SGMNQ40430,SGM
SGMICRO DC/DC转换器选型表
SGMICRO DC/DC转换器选型表包含包含同步整流降压转换器、AMOLED显示屏电源降压、非同步降压转换器升压、同步整流升压转换器、非同步升压转换器、电荷泵DC/DC转换器 、专用DC/DC转换器和LCM偏置电源；升降压、电荷泵供电，最大输入电压60V，最大开关电流10A，内置MOS。
|
产品型号
|
品类
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CH
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Enable
|
Vcc (Min)(V)
|
Vcc (Max)(V)
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I_OUT(mA)
|
Frequency (kHz)
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Iq (μA)
|
SHDN Iq(μA)
|
Package
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SGM6010
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DC/DC Synchronous Rectifier Buck Converters
|
1
|
L
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3
|
5.5
|
3000
|
300 to 2000
|
0.41
|
2
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TDFN-3×3-10L
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选型表 - SGMICRO 立即选型
【方案】30~80kW组串式光伏逆变器优选器件方案
描述- 该方案针对30~80kW的组串式光伏逆变器，采用多路BOOST升压电路，减少光伏电池组件最佳工作点与逆变器不匹配的情况，最大程度增加发电量。逆变侧采用T型三电平拓扑，开关频率支持16kHz（最佳频率点），效率最高可达98.54%。辅助电源采用1700V耐压SiC MOSFET，单端反激电源可直接应用在1000V母线系统。同时，在BOOST升压电路和逆变电路中均采用IGBT模块设计，集成度更高。
型号- MKS4J022202D00MSSD,10-FZ12NMA080NS03-M260F,0505025.MX52LEP,TFLEX HD300,BGM111,C2M1000170D,EFR32MG13P732F512GM48-C,RBN75H125S1GP4-A0,10-FY12NMA160SH01-M820F18,KT05,PS9402,SGM6022,MLX91208,28R1101-000,28R0610-000,30-FT12NMA160SH-M669F28,PS9031,LSIC2SD120E30CC,30-FT12NMA200SH-M660F08,LXXXX 15.00/05/90 4.5SN GR,28R1476-100,92ML,LX 15.00/05/90 4.5SN GR BX,MKS4J033305D00KSSD,TPCM780,RC12-6-01LS,SMBJ18CA,28R1953-000,PS9531L3,SI86XX,28B0141-000,WDU50N,SGM6032,WGM110,R5F56514FDLJ,C4D30120D,WDU70N,RBN40H125S1GPQ-A0,C2M0080120D,V23990-P629-L43,SGM2019,LSIC1MO120E0080,SID11X2K,SI8261BCD-C-IS
SGMicro（圣邦微） SGM6601低功耗DC-DC升压转换器数据手册
描述- SGM6601是一款低功耗升压转换器，适用于小到中等尺寸LCD偏置电源和白光LED背光电源。该器件可从双节NiMH/NiCd电池或单节Li-Ion电池生成高达38V的输出电压。它还支持将标准3.3V/5V转换为12V的功率转换。SGM6601具有高达1MHz的开关频率，允许使用小型外部组件，并提供内部软启动功能。
型号- SGM6601,SGM6601YTDI6G/TR,SGM6601YTN5G/TR
SGM6601低功耗DC-DC升压转换器
描述- SGM6601是一款低功耗DC-DC升压转换器，适用于小到中等LCD偏置电源和白光LED背光电源。其输入电压范围为1.8V至5.5V，最大输出电压可达38V。该器件具有高达1MHz的开关频率，支持陶瓷和钽电容，内部400mA开关电流限制提供低输出纹波。典型静态电流为20μA，高效率覆盖整个负载电流范围。
型号- SGM6601,SGM6601YTDI6G/TR,SGM6601YTN5G/TR
【应用】升压DC/DC开关稳压器SGM6623YN6G/TR助力于电力监测仪表设计，开关频率高达600kHz
在某家电力监测仪表的产品设计中，需要一款BOOST DCDC给超级电容升压使用，1~2.7V输入电压，12V输出电压。本文就这个电力监测仪表的升压方案进行讨论，论述一个基于圣邦微的升压开关稳压器SGM6623YN6G/TR设计的方案的可行性。
【应用】低功耗DC-DC升压转换器SGM6601YTN5G/TR用于智能吉他，最高输出电压38V
某客户做的一款智能吉他需要升压后经过低噪放LDO稳压得到超低噪声12V电源给音频运放供电。本文推荐采用的是SGMICRO推出的低功耗DC-DC升压转换器SGM6601YTN5G/TR，输入电压范围为1.8V~5.5V，可产生最高38V的电压输出。
SGM6623 4.4A，微型升压转换器
描述- SGM6623是一款高效的小型Boost DC/DC转换器，适用于电池备份和待机电源系统。它具有0.8V至12V的输入电压范围，可将电压转换为3.3V至13V的可调输出电压，效率高达90%。该器件可应用于1至4节电池系统的备用充电器，工作频率为600kHz（典型值），并具备过流限制、软启动、热关断和开环过压保护等功能。
型号- SGM6623,SGM6623YN6G/TR
【应用】输入电压0.8V-12V的BOOST芯片满足燃气灶点火器需求，采用SOT23-6小封装
燃气灶这类灶具一般都是采用两节干电池进行供电，一节电池的标称电压为1.5V，满电电压为1.6V左右，放电截止电压通常为0.8V，因此两节干电池的电压范围是1.6V-3.2V。后端点火器供电电源为5V，因此需要一个合适的BOOST芯片用于电池电压升压到5V，本文推荐圣邦微BOOST芯片SGM6623。
基于EFM32JG/PG的智能手环低功耗整体解决方案，低功耗、小体积
智能手环方案可直接输出心率值，且具有低功耗、小体积等特点，是目前典型方案中的质优方案。
【应用】圣邦微升压芯片SGM6623用于电动剪刀，实现紧凑而可靠的电源设计
电动剪刀作为电池供电的手持操作产品，产品体积是设计时重点考虑的问题。圣邦微的SGM6623是一款非常适用于该处场景的升压芯片，其工作在590kHz标称开关频率下，允许使用小且薄的电感实现紧凑设计；且具有多个内置的保护功能，如逐周期过流限制、软启动、热关断和开路过压保护。
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