IP2363验证板

V1.2改动：新增轻触开关，单击激活输出，接小电流设备（耳机、CC表）可正常输出，双击关闭输出。

已飞线验证OK，新PCB板未打板验证。

1、该工程适用IC型号为：IP2363-BZ、IP2363-Cout；

2、方案适用：电动工具、电池包充电，同时可以临时给手机补电，不适用于移动电源，切记不要使用不带保护板的电池，可能会造成过充过放，产生危险；

3、目前在TB，Cout版本只有1家有卖，实在搜不到的可以私信我，制作请以附件BOM为准；

4、未解决的问题：

（1）、Cout版本无法直接诱骗输出的问题，可能需要咨询英集芯的FAE询问相关策略，接手机充电目前没发现异常；

（2）、有时充满无法转灯的问题，解决思路同上。

5、请慎重修改采样电阻的阻值。

 

一、设计要点

1、MOSFET的选择：

按①-③优先级选择：①、Ciss＜1000pF；②、Rds(ON)＜10mΩ；③、Vdss≥30V。

说明：Ciss会影响MOS管的开关速度，建议选1000pF以内的，其次考虑导通内阻，漏源电压需大于30V。

一般4个管都是相同型号的，若有特定场景下的应用，或对成本非常敏感，可参考“硬十”里的文章提供的说明进行选择，大概如下：

（1）低占空比设计：通常此类情况，使用PD20V充电头对2S、3S电池充电（IP2363默认申请最高电压），为高输入电压：

       高侧MOS大部分时候关断，DC损耗较低，AC损耗高，选低栅极电荷的MOS，即使Rds(on)偏大；低侧MOS大部分时候导通，AC损耗较低，DC损耗高，选低导通电阻的MOS，即使栅极电荷较高。

（2）、高占空比设计：通常此类情况，使用PD20V充电头对4S、5S电池充电，或PD12V充电头对3S电池充电，输入电压与电池电压相近：

       高侧MOS大部分时候导通，DC损耗较高，要求低导通电阻，根据不同输入电压，AC损耗可能并不像低侧MOS时那么重要，但是AC损耗还没有低侧MOS那样低，仍然要求低栅极电荷，需要在低栅极电荷和低导通电阻之间做出平衡。而低侧MOS导通时间最短，且 AC 损耗较低，因此可以按照价格或者体积而非导通电阻和栅极电荷原则，选择正确的MOS。

推荐4个MOS都用一样的，可以省去很多事。

MOS管型号推荐：

①、NCEP4045GU，无锡新洁能；

②、WSD4076DN56，微硕；

③、BSC059N04LS6，英飞凌；

④、TMG60N04NF，台懋；

⑤、CMSA012N06，广东场效应半导体

⑥、SIR8360DP-T1-GE3，威世

⑦、NTTFS5C466NL-HXY，华轩阳

①-③已验证，④-⑦未验证，⑦型号为3x3的封装（如果有体积进一步缩小的需求）

2、电感的选择：

4.7uH，8A（温升电流、饱和电流中最小的那项）以上，DCR＜10mΩ；

3、MLCC的选择：

高压路径上，使用X5R、X6R/S电容应该≤60%降额使用，即耐压要≥35V，使用X7R、X7S电容应该≤85%降额使用（环境温度＜85℃），即耐压要≥25V；

4、采样电阻：

选1%精度，低温漂的，修改采样电阻值会影响峰值功率，可能会烧坏电路，没把握的时候千万不要改；.

5、其它

指示灯推荐双灯设计，因为Cout版本的需要双灯来指示状态，电路上最好预留。

COUT版本的输入输出档位是绑定的，也就是说你设置输入最大20W，输出也是20W。

NTC功能未预留接口，只是下拉10K电阻，若需要可对外引出。

 

二、布局走线

参照附件中IP6557手册说明的要求，另外还有这几点要求：

1、IC和MOS在BOT面开窗散热，IC热风焊盘要打过孔；

2、C口的VBUS焊盘左右都要走线出来；

3、屏蔽电感底部的铜皮可保留，非屏蔽电感的底部铜皮需挖空，同时注意走线不能走在电感下；

4、所有AGND网络连一起单点接地，建议用0R电阻，这样在PCB里中好处理些；

5、走线优先级：C口USB线➡采样线➡其它线。

 

三、测试数据

1、IP2363_Cout输出效率：测试20V和11V下各档位电流及极限电流下的效率

2、充电效率：测试3S、5S电池在PD20V、PD12V下充电效率

3、温度表现：输出与输入，室温26℃（对应上述表）

4、纹波及驱动波形

四、小结+其它

1、输出效率，平均都在90%以上。需要注意的是，Cout无输出时，接诱骗设备无法诱骗出电压，需要带着电压电流表先接手机激活一下Cout的输出，再用电压电流表诱骗出协议，猜测这个策略跟IC的烧录固件有关；

2、充电效率，平均在93%以上；

3、温度表现，不加被动及主动散热，输出极限35W下最高温度72℃，输入最高66.5℃；

需要注意的是芯片内部数字供电、模拟供电都是从输入电压转换来的，LDO压差越大，IC发热越大；

从温度图可以看出：PD20V充电时较PD12V充电时温度高，应加强散热措施（主动或被动散热），尽可能保证IC和MOS以较低温度运行，以提高稳定性；

4、纹波良好，栅极驱动波形能看到明显的米勒平台，同时0R时振铃很小，搭配不同MOS时需要根据波形调整栅极驱动串联的电阻，同时有条件的话可以在该电阻两端并联快恢复二极管以加快MOS关闭时间，例如1N4148；

5、因为IC的外部供电脚是从VIO输入的，是否可以先经一级LDO再进入VIO，来分担IC的功耗，这个想法未验证；

6、充满电时偶尔会有不转灯的情况，现象为灯转常亮2S后又继续闪了，肉眼仔细看就能分辨出，可能跟固件有关，再充电阈值可能改过；

7、NTC功能已验证通过。