一、簡單介紹

FP6293是一款高效1MHz開關(guān)頻率的升壓DC-DC轉(zhuǎn)換器芯片，內(nèi)置0.14Ω低阻抗功率MOSFET，可提供高達3.5A的輸出電流。該芯片采用峰值電流模式PWM控制架構(gòu)，輸入電壓范圍2.6-5.5V，輸出電壓最高可達13V，并可通過外部電阻分壓網(wǎng)絡(luò)靈活調(diào)節(jié)。其特色功能包括0.6V(±2%)精密基準電壓、內(nèi)部軟啟動、過壓保護(16V)、可調(diào)過流保護(0.5-3.5A)和過溫保護(150℃)等多重保護機制。采用DFN-8L或SOP-8L(EP)封裝，特別適用于便攜式設(shè)備。

二、封裝及引腳圖介紹

三、功能區(qū)塊圖

1.誤差放大器

功能：比較FB引腳電壓（來自輸出分壓電阻）與內(nèi)部0.6V基準電壓，生成誤差信號。動態(tài)調(diào)節(jié)PWM占空比以穩(wěn)定輸出電壓。

工作原理：
輸入誤差信號：
誤差放大器的輸入端通常接收兩個信號：一個是參考信號，另一個是反饋信號。反饋信號是從系統(tǒng)的輸出端通過某種反饋機制傳遞回來的信號，通常用于表示實際輸出的狀態(tài)。參考信號則是預(yù)設(shè)的目標值或期望的輸出電壓值。
參考信號（通常是穩(wěn)定的、已知的信號）設(shè)定了期望的目標值。
反饋信號（通常是從系統(tǒng)輸出回來的）表示實際的輸出。

誤差信號：
誤差放大器會對這兩個信號進行比較。理論上，如果輸出的反饋信號與參考信號相同，則誤差信號為零，表明系統(tǒng)已經(jīng)穩(wěn)定且輸出符合要求。如果反饋信號低于或高于參考信號，誤差放大器會放大這個差值，生成一個誤差信號。

放大誤差信號：
誤差放大器的作用是將輸入的誤差信號進行放大。放大后的誤差信號可以驅(qū)動控制系統(tǒng)中的其他部分（如功率級、調(diào)節(jié)器或驅(qū)動器），以調(diào)整系統(tǒng)的輸出，使其朝著參考信號的方向變化。
反饋調(diào)節(jié)：
通過將誤差信號放大并送入控制環(huán)路，系統(tǒng)能夠調(diào)整其輸出。例如，在開關(guān)電源中，誤差放大器可以調(diào)節(jié)開關(guān)管的工作狀態(tài)，從而保持輸出電壓的穩(wěn)定。

2.PWM調(diào)制器

功能：

將誤差信號轉(zhuǎn)換為PWM波形，控制MOSFET開關(guān)。
電流模式控制：疊加電感電流檢測信號，實現(xiàn)逐周期限流。
工作原理分析：
振蕩器輸出頻率固定的信號OSC，經(jīng)過三角波產(chǎn)生電路后變?yōu)轭l率固定的三角波信號。PWM比較器的正端連接誤差放大器的輸出信號VTH，負端連接三角波信號，比較后輸出一個方波信號，該方波信號的占空比決定了開關(guān)管導(dǎo)通時間，也就是電感充電時間。若負載電流突然增加，輸出電壓隨之下降，反饋電壓減小，此時誤差放大器的輸出增高，PWM比較器輸出方波信號的占空比增大，增加電感充電時間：若負載電流突然下降，PWM比較器輸出方波信號的占空比減小，減少電感充電時間，從而穩(wěn)定輸出電壓。

3.斜率補償

功能：

當占空比>50%時，向電流檢測信號注入斜坡補償，避免次諧波振蕩。
CCM模式下，當占空比超過50%時，電感電流的上身時間就超過整個周期的50%，下降時間沒有整個周期的50%。在較短時間內(nèi)，電流還沒有來得及回到靜態(tài)初始點，下一個周期就開始了。下一個周期的初始電路變大了，電感電流更快的上升到了參考點，使得占空比變窄，導(dǎo)致電流下降時間又變長，下一個初始電流值又變小，又繼續(xù)導(dǎo)致占空比超過50%。如此循環(huán)往復(fù)。

4.功率MOSFET

參數(shù)：
內(nèi)置0.2Ω，耐壓16V
作用：
高頻開關(guān)（LX引腳）控制電感儲能/釋放能量

5.過流保護

調(diào)節(jié)方式：通過OC引腳外接電阻設(shè)定限流值觸發(fā)后立即關(guān)閉MOSFET，防止燒毀

6.軟啟動

功能：
上電時逐步釋放PWM占空比，限制浪涌電流。

軟啟動功能，就是為開關(guān)電源電路配置一個最小啟動時間，在啟動后能夠使輸出電壓“單調(diào)上升”到目標電壓值 ；其目的是，在開關(guān)電源啟動時控制浪涌電流或輸出電壓上升的斜率。為開關(guān)電源配置一個最小的軟啟動時間，至少可以獲得兩個好處：

其一，可以有效抑制浪涌電流，以免在啟動瞬間對輸出電容充電的電流達到開關(guān)電源的電流限值，也可減小對開關(guān)電路本身以及后端負載的電流應(yīng)力，且可減小輸入電壓的跌落 。

其二，配置合理的軟啟動時間，有利于輸出電壓“單調(diào)上升”，而不會出現(xiàn)抖動，這對上電時序有較高要求的數(shù)字器件尤其是FPGA器件更加重要，因為系統(tǒng)上電時輸出電壓的抖動可能會導(dǎo)致后端數(shù)字器件或FPGA器件發(fā)生閂鎖效應(yīng)(Latch-up)問題。

四、FP6293實際應(yīng)用

FP6293是一款高效1MHz升壓DC-DC轉(zhuǎn)換器，集成0.14Ω功率MOSFET，支持3.5A輸出電流和最高13V輸出電壓。芯片內(nèi)置精密0.6V基準、軟啟動和多重保護電路（OVP/OCP/OTP），采用峰值電流模式控制確保穩(wěn)定性。其緊湊的DFN-8L/SOP-8L封裝和簡潔外圍設(shè)計，特別適合便攜設(shè)備、LCD驅(qū)動等需要高效率和小尺寸的電源應(yīng)用，是高性能升壓轉(zhuǎn)換的理想解決方案。

審核編輯 黃宇