1. 芯片概述
AH30502是一款高效同步升压DC-DC转换器,能够将低至2.7V的输入电压升至4.5V~18V,并支持最高1.5A输出电流(峰值2A)。其采用同步整流架构,集成2颗7mΩ低阻MOSFET,效率高达96%,完美适配USB PD快充、便携设备、工业设备等高要求场景。
核心亮点
- 超宽输入电压:2.7V~18V(适合单/双节锂电池、12V适配器输入)
- 高效率:96% @ 7.2V→16V/2A(减少发热,提高续航)
- 可调开关频率:最高2.2MHz(优化EMI与效率平衡)
- 丰富的保护功能:输入欠压锁存(UVLO)、输出过压保护(OVP@21V)、超温保护
- QFN13-FC 3×3.5mm小封装:适合紧凑型设计
2. 关键参数速查表
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特性 |
规格 |
说明 |
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输入电压范围137V |
2.7V ~ 18V |
兼容3.3V/5V/12V系统 |
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输出电压范围2869V |
4.5V ~ 18V(FB=1.2V) |
可调,如5V/9V/12V |
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最大输出电流7869V |
1.5A(连续),2A(峰值) |
需注意散热 |
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开关频率 |
300kHz~2.2MHz(可编程) |
优化EMI与效率 |
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效率 |
96%@7.2V→16V/2A |
实测数据见第4节 |
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MOSFET导通阻抗 |
7mΩ(高/低边) |
低损耗设计 |
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保护功能 |
UVLO/OVP/OCP/OTP |
详见第5节 |
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封装 |
QFN13-FC 3×3.5mm |
热优化设计,支持高功率密度 |
3. 电路设计指南
3.1 3.3V升5V/1.5A典型应用
Vin(3.3V) ──┬──────╮
│ │
Cin SW ──电感─┬─ Vout(5V)
10μF │ │ │
│ FB ──R1──┘ Cout
GND R2 22μF
(R1=3.16k, R2=1k)
输出电压计算(FB=1.2V):VOUT=1.2V×(1+R1/R2)=1.2V×(1+3.16k/1k)≈5V
3.2 外围元件选型
- 输入电容:10μF陶瓷电容(低ESR,如X5R/X7R)
- 输出电容:22μF低ESR固态电容(确保稳定性)
- 电感:4.7μH/3A(如NR5040)
- FB电阻:R1=3.16kΩ,R2=1kΩ(精度1%)
4. 效率与负载能力实测
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测试条件(VIN→VOUT) |
负载电流 |
效率 |
温升 |
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3.3V→5V |
1A |
93% |
+28℃ |
|
5V→9V |
1.5A |
95% |
+35℃ |
|
7.2V→16V |
2A |
96% |
+45℃ |
✅ 结论:
- 3.3V升5V效率>90%,显著优于普通升压芯片
- 16V高压输出时仍保持高效率,适合PD快充
- 2A峰值需加强散热(QFN封装需铺铜+过孔)
5. 核心功能与保护机制
5.1 可调开关频率(300kHz~2.2MHz)
- 高频模式(>1MHz):缩小电感尺寸,但略降低效率
- 低频模式(300kHz~500kHz):优化效率,适合中大功率
5.2 逐周期电流限制(可编程至15A)
- 避免电感饱和:通过外部电阻设定限流阈值
- 短路保护:触发后进入打嗝模式
5.3 保护功能全解析
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保护类型 |
触发条件 |
响应措施 |
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输入欠压(UVLO) |
VIN<2.5V |
关闭输出,防止电池过放 |
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输出过压(OVP) |
VOUT>21V |
强制关断(硬件保护) |
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过温保护(OTP) |
结温>150℃ |
降额或关断 |
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负载断开保护 |
输出短路/超载 |
进入"hiccup"模式 |
6. PCB布局与散热优化
- 关键走线:
-
- SW节点短而宽,减少辐射EMI
- FB回路远离电感和SW,避免噪声干扰
- 散热设计:
-
- QFN底部散热焊盘充分连接至GND铜箔
- 2A以上负载时增加散热过孔(孔径0.3mm)
7. 典型应用场景
✅ USB PD快充:5V/9V/12V多档输出
✅ 工业传感器:3.3V升12V供模拟电路
✅ 车载设备:12V升18V供显示屏
✅ 单节锂电池升压:3.7V→5V/1A(移动电源)
8. 设计注意事项
Q1:如何设定开关频率?
→ 通过FSEL引脚外接电阻调整(参见Datasheet第8页曲线图)
Q2:16V输出时纹波较大怎么办?
→ 增加输出电容至47μF,或并联10μF陶瓷电容
Q3:能否用于20V输出?
→ 否!OVP固定为21V,超压会触发保护
9. 总结
AH30502凭借超宽输入、高效率、高集成度,成为升压应用的首选方案:
✔ 3.3V→5V效率93%,完胜传统方案
✔ 可编程频率+电流限制,灵活适应不同场景
✔ 21V OVP+15A限流,安全可靠
✔ QFN小封装,助力高密度设计
📌 推荐使用场景:
- 3.7V锂电池升5V/1.5A(物联网设备)
- 12V升15V/1A(工业工控板供电)
- 多档电压快充(搭配PD协议芯片)
立即采用AH30502,打造高性能升压电源系统! ⚡

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