‌NCP3294可堆叠同步降压稳压器技术解析与应用指南

onsemi NCP3294叠加式同步降压稳压器是一款高效的叠加式同步降压稳压器，能够在3V至18V的输入范围内工作，支持高达25A的连续负载电流。两个并联NCP3294器件可作为交错式两相降压稳压器运行，可实现更高的输出电流。onsemi NCP3294采用固定频率电流模式控制，提供精确的电压调节和快速瞬态响应。灵活的功能和参数编程支持多种应用。

数据手册；*附件：onsemi NCP3294可堆叠式同步降压稳压器数据手册.pdf

特性

• 3V至18V输入电压（V IN ）范围，带输入前馈功能
• 0.5V至5.5V输出电压（V OUT ）范围，带远程输出电压检测功能
• 25A连续输出电流，可叠加至50A
• 固定频率电流模式控制
• 集成5V LDO或外部电源
• 可通过可编程VIN 欠压锁定（UVLO）启动
• 可编程启动电压
• 可编程软启动
• 预偏置启动
• 可编程电流限制
• 电源良好指示器
• 可选保护模式（闩锁或断续）
• 欠压和过压保护
• 关机时输出放电
• +150°C工作结温
• 湿度灵敏度（MSL）为1级
• 5 mm x 7 mm的WQFN34封装
• 无铅，符合RoHS指令

功能框图

典型应用电路

NCP3294可堆叠同步降压稳压器技术解析与应用指南‌

---

‌一、产品概述‌

NCP3294是一款高性能‌可堆叠同步降压稳压器‌，支持‌3V至18V‌宽输入电压范围，单芯片可持续输出‌25A电流‌，并通过多芯片并联实现‌最高50A输出‌。其采用‌固定频率电流模式控制‌，具备高精度电压调节、快速瞬态响应及多重可编程功能，适用于高密度电源解决方案。

---

‌二、核心特性‌

‌1. 电气参数‌

• ‌ 输入电压（VIN） ‌：3V-18V（带输入前馈）
• ‌ 输出电压（VOUT） ‌：0.5V-5.5V（支持远端电压检测）
• ‌开关频率‌：200kHz-2MHz可编程
• ‌效率‌：典型值>95%（12V输入、1V输出、25A负载）
• ‌工作结温‌：-40℃至150℃

‌2. 关键功能‌

• ‌可堆叠架构‌：支持2相交错并联，扩展至50A输出
• ‌集成5V LDO‌或外部偏置电源选项
• ‌可编程软启动、电流限制、启动电压‌
• ‌保护机制‌：欠压/过压保护、过流保护（锁存或打嗝模式可选）
• ‌电源良好（PGOOD）指示‌与输出关断放电

---

‌三、应用电路设计‌

‌1. 单相典型电路‌

• ‌12V输入、25A输出‌（图1）：使用内部LDO，需配置‌ BST电容（0.22µF） ‌与‌ 串联电阻（RBST） ‌以抑制峰值电压。
• ‌外部5V偏置‌（图2）：禁用LDO时，需外接5V电源至VCC引脚。

‌2. 多相并联配置‌

• ‌50A应用电路‌（图3）：主从芯片通过‌FB/VSNS−引脚配置‌，SYNC信号同步多相开关频率，实现电流均流。

‌3. 引脚功能摘要‌

‌引脚‌	‌功能‌
PVIN（1-3,34）	功率输入，需并联≥22µF陶瓷电容至PGND
BST（5）	自举供电，连接电容至PHASE引脚
PGOOD（6）	开漏功率良好信号输出
FB（8）	反馈输入，兼用于设定从相数量
SS/MODE1（11）	软启动时间与模式编程

---

‌四、设计要点与优化建议‌

1. ‌输入去耦‌：PVIN与PGND间需‌低阻抗布局‌，采用高频MLCC电容抑制电压尖峰。
2. ‌散热管理‌：
   • ‌ 裸露焊盘（DAP） ‌需可靠焊接至GND平面。
   • 通过‌多层接地平面‌与‌热过孔‌提升热传导效率。
3. ‌信号完整性‌：
   • 电压检测线（FB/VSNS−）应采用‌开尔文连接‌远离开关节点。
4. ‌频率同步‌：主芯片SYNC引脚输出时钟，从芯片依此同步开关相位。

---

‌五、典型应用场景‌

• ‌网络设备‌：路由器/交换机POL稳压
• ‌电信基础设施‌：基站数字基带与射频单元
• ‌服务器/计算机‌：CPU/GPU供电
• ‌工业电源模块‌：高密度DC-DC转换

---

‌六、故障处理与保护逻辑‌

‌保护类型‌	‌触发条件‌	‌动作‌
过流保护（OCP）	电感谷值电流超限达32个周期	触发打嗝/锁存模式，关断MOSFET
过压保护（OVP）	VFB > VOVP_TH（>121% VOUT）	DAC斜坡降压，低边MOSFET持续导通
欠压保护（UVP）	VFB < VUVP_TH（<20% VOUT）	强制PGOOD为低电平，关断所有功率管