RT7802GQW-HCAA2  汽车级多相降压控制器,专为12V/24V/48V系统高压输入场景设计。支持8V-61V宽输入范围,通过外接MOSFET驱动2相或4相同步Buck电路,输出电流能力**>60A**​(4相并联),集成自适应电压定位(AVP)及预偏置启动功能,满足汽车ADAS、服务器等高阶电源需求。


核心参数表

参数类别 参数名称 参数值/特性 条件说明
电气规格 输入电压范围 (VIN) 8V 至 61V 瞬态耐压65V (100ms)
输出电压范围 (VOUT) 0.6V 至 5.5V 基准电压可调
基准电压精度 (VREF)​ 0.8V ±1.0%​ -40°C至+125°C
相数控制 工作相数 2相或4相可配 MODE引脚设置
开关频率范围 200kHz - 1.2MHz 外部电阻编程 (±10%)
驱动能力 高边驱动源电流 2.5A (典型值) 驱动外置MOSFET
低边驱动吸电流 4.0A (典型值)
动态响应 AVP(自适应电压定位) 集成 优化负载瞬态响应
预偏置启动 支持 禁止对已带电输出电容放电
保护功能 过压保护 (OVP) 锁存关断,阈值:115% VOUT
过流保护 (OCP) 相位电流平衡 + Hiccup模式 外置检流电阻设定
过温保护 (OTP)​ 160°C关断,145°C恢复 芯片结温监测
输入欠压锁定 (UVLO) 开启阈值:7.0V / 关闭阈值:6.5V
控制接口 Power Good信号 开漏输出 VOUT进入±10%窗口生效
使能序列 (EN/SS)​ 软启动时间可调 (10ms典型值) 外接电容设定
环境规格 工作结温范围 (Tj) ​-40°C 至 +150°C AEC-Q100 Grade 1认证
封装 QFN-26 (5x5mm)​ 外露散热焊盘

典型应用:48V转1.2V/60A多相电源(用于车载AI处理器)​

设计目标​:为自动驾驶域控制器SoC供电,需求:

  • 输入:48V铅酸电池系统(工作范围36V-58V)
  • 输出:1.2V ±3% @ 60A峰值电流
  • 负载瞬变:±40A/μs,容限±50mV

方案实现​:


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[拓扑结构]  
4相并联同步降压  
  ┌─────── 外置MOSFET (每相:High Side x1 + Low Side x1)  
  ├─────── 电流检测电阻 (0.5mΩ)  
  └─────── 输出电感 (0.22μH, 饱和电流>20A)  

[关键元件选型]  
1. 功率级:  
   - MOSFET选型:  
     • High Side:FDMC8622 (Rds(on)=1.8mΩ @ Vgs=10V)  
     • Low Side:FDMC8630 (Rds(on)=0.9mΩ)  
2. 输出滤波:  
   - 电感:4 x VLS6045-220M (0.22μH, DCR=0.3mΩ)  
   - 电容:12 x 470μF MLCC (X7S, 1210封装) + 2 x 330μF POSCAP  
3. 控制配置:  
   - 开关频率:400kHz/相  
   - 软启动电容:22nF (启动时间10ms)  
   - AVP增益:通过COMP引脚电阻设定  

工作流程​:

  1. 启动阶段​:EN引脚高电平触发,SS电容充电建立平滑VOUT斜坡。
  2. 负载瞬态响应​:
    • 当SoC电流突变时,AVP动态调整电压容限(如:+40A负载时VOUT临时降至1.18V)。
  3. 均流控制​:电流检测电阻信号经IIN1-IIN4引脚输入,控制器自动平衡各相电流。
  4. 故障保护​:
    • 输出短路时OCP触发Hiccup模式(5次重试后锁存关断)。
    • 芯片温度>160°C时OTP强制关断MOSFET驱动。

设计挑战与解决方案

问题 应对措施
高di/dt噪声干扰 - 每相SW节点铺铜面积≤15mm²
- 检流电阻采用Kelvin连接
48V输入高压应力 - MOSFET选型Vds≥80V
- 输入电容并联TVS管 (58V钳位)
多相布局对称性 - 严格等长布线相位信号 (PWM1-PWM4)
- 功率路径星型接地

总结
RT7802GQW-HCAA2以61V高压输入、4相并联扩展、汽车级可靠性为核心优势,解决了高电流密度SoC供电的三大关键问题:

  1. 高压适应性​:支持48V系统瞬态电压波动,直接替代传统"48V→12V→1.2V"两级方案;
  2. 动态性能​:AVP功能实现±40A/μs负载跃迁下±50mV电压容限,满足车规ASIL-D级处理器需求;
  3. 热管理优化​:多相均摊电流降低单路热应力,QFN-26封装配合散热过孔使系统效率>92%@60A。
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