单节电池如何升高压？FP5207芯片的两级升压方案

在现代太阳能应用领域，单节电池升压方案凭借其小巧的体积和经济的成本特性，成为了户外监控、田园灯具等场景的首选方案。不过，如何实现从3.2V电池电压升压至36V甚至更高电压，一直是该领域面临的一个技术挑战。本文将深入探讨 FP5207 在太阳能恒流控制器中采用两级升压的方法，展示其高效、稳定的解决方案。

为什么需要两级升压技术

在太阳能恒流控制器中，常见的单节电池升压方案需要将 3.2V/3.7V 的电池电压提升至 30V 甚至 36V 以上。这种大幅度的电压提升，普通升压芯片难以实现，主要原因在于占空比限制：将3.2V 升压到36V以上需要芯片驱动占空比打开85%以上，而常规升压芯片的最大极限占空比在 85%-90%左右。在这种高占空比下，芯片的工作稳定性较差，容易出现各种故障，影响整个板块的正常运行。

为了解决这一问题，采用两级升压技术是一个有效的方案。通过将升压过程分为两个阶段，每级的占空比都保持在稳定范围内，从而实现低压到高压的稳定转换，保障太阳能恒流控制器的可靠工作。

FP5207：方案性能

1、单级升压参数

FP5207 单级升压方案，可实现最高24V输出，能够提供30W功率且转换效率达92%。这种方案适用于对电压需求较低的场景，如一些小型户外传感器供电等，具有较高的效率和稳定性，能有效减少能源损耗，延长设备的工作时间。

2、两级升压参数

对于需要30V/36V/42V/48V 更高压输出的场景，如部分大型户外照明设备等，FP5207采用两级升压结构。该结构通过两个电感、两个MOS管和两个肖特基二极管协同工作，典型输出功率为25W，转换效率约85%。这种结构能够有效应对高电压需求，确保系统在高压输出情况下的稳定运行，满足各类高压设备的供电需求。

FP5207 芯片参数

FP5207芯片具有以下关键参数：

封装：SOP-8L (EP)，这种封装形式有利于芯片的安装和散热，提高芯片的工作可靠性。

低压启动：2.8V，这一特性使得芯片在电池电压较低的情况下也能正常启动工作。

最大功率：单节电池供电时，最大输出功率30W。

低静态电流：<3μA，有效降低了芯片在待机状态下的能源消耗。

这些参数使得 FP5207 具备 2.8V 的低压启动能力，能够在弱光环境下，当电池电压较低时正常工作。同时，其低静态电流和可升高压的扩展能力，确保了在各类户外场景中的稳定供电，无论是小型设备还是较大功率设备，都能得到可靠的电力支持。

FP5207在太阳能恒流控制器中的应用，在单级和两级升压方案中，单级升压可达 24V/30W（效率 92%），能满足低电压场景的需求；而在30V-48V高压场景中，采用双电感+ MOS管的两级升压结构（25W/85%），可应对高电压设备的供电。其2.8V低压启动适配弱光环境，<3μA 待机功耗有效节约能源，且可高压输出的能力，赋能单节电池太阳能系统稳定供电各类户外场景。
通过FP5207，太阳能控制器能够在各种复杂的户外环境中提供高效、稳定的电力支持，满足不同应用场景对电压和功率的多样化需求，为太阳能应用的推广和发展提供了有力的技术支撑。
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