基于FP5207的两级升压方案,实现单节电池至48V高压输出

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描述

在户外监控、太阳能灯具等由单节电池供电的应用中,常需将3.2V至4.2V的电池电压升压至30V或48V,以为后端电路提供高压电源。然而,传统单级升压转换器受占空比限制,难以独立完成如此高的电压转换。为此,采用基于FP5207控制器的两级升压方案,成为一种高效而可靠的解决路径。

电池FP5207两级升压方案

FP5207是一款专用于升压拓扑的电流模式开关调节器,其核心优势在于最大占空比可达90%,能够有效支持高升压比应用。该器件内置1.2V(±2%)精密基准源,支持100kHz至1MHz的可编程开关频率,并具备电感峰值电流限制功能。同时,FP5207集成了输入欠压保护、过流保护与过温保护电路,采用SOP-8L(EP)封装,非常适用于对PCB面积敏感的设计。

PIN 脚描述:

电池FP5207引脚描述

本方案采用两级级联的升压结构:
第一级将电池电压升至中间电压,第二级再将其稳定提升至目标高压(如48V)。每一级均由FP5207独立控制,配合外部分立MOSFET、电感和肖特基二极管工作。该架构将总电压增益合理分配至两级,有效降低单级开关管的电压应力与热损耗,从而在输出48V时实现约85%的转换效率,并稳定提供25W的典型输出功率。
需要说明的是,尽管FP5207在低压应用场景中可支持30W甚至36W的峰值输出功率,但在高压输出条件下,两级升压架构带来的开关损耗增加。因此,将连续输出功率设定在25W以内,是兼顾系统效率、温升与长期可靠性的工程优选。


应用电路图:

电池电池FP5207应用电路图

综上所述,基于FP5207的两级升压方案充分利用该控制器的高占空比与高集成度优势,通过级联结构突破单级升压的电压限制,为单节电池供电设备提供了一条体积紧凑、成本可控且性能稳定的高压生成途径,非常适合各类便携式高压设备及分布式能源系统的电源设计。

审核编辑 黄宇

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