本文介绍SC8701同步升降压控制芯片，为一颗40V耐压QFN32-4*4封装，引脚定义及内部框图如下图所示。

 升降压控制器引脚图

 SC8701内部框图

应用线路如下图所示，利用4颗MOS组成升降压电路，从VIN提供能量经电感传递给VOUT，系统透过VOUT的电压环，以及电流环SNS1及SNS2作为反馈控制。

升降压充电芯片应用线路

工作模式

    升降压控制器具有三种工作模式，分别为降压、升降压及升压，主要决定于输入与输出电压间的差异，如下图所示。

 升降压控制器工作模式

    当输入电压高于输出电压时，芯片工作于降压Buck模式，此时Q1及Q2开关管经PWM调变从输入传递能量到输出，Q3开关管常关、Q4开关管保持导通，时序如下图所示。

 降压开关时序

    当输入电压低于输出电压时，芯片工作于升压Boost模式，此时Q3及Q4开关管经PWM调变从输入传递能量到输出，Q2开关管常关、Q1开关管保持导通，时序如下图所示。

 升压开关时序

当输入与输出电压非常接近时，电路无法单独工作在降压或升压模式，此时芯片工作在升降压模式，交替的补充(加入升压)或减少(加入降压)能量，同时开关频率也减少到升压或降压时的一半，开关时序如下图所示。

 升降压开关时序1

    芯片工作在升降压模式时，开关时序还有另一种方式，即用很小的过渡范围穿梭在Buck或Boost间，Q1、Q4几乎保持导通，Q1与Q2及Q3与Q4各为互补讯号；当从Buck过渡到Boost时，Q2的脉波数会从多到少的减少，此时开关频率也因此由高往低的减少，而Q3的脉波数对应的从少到多的增加，此时开关频率也因此由低往高的增加，而近似于无缝的衔接；

    反之，当从Boost过度到Buck时，Q3的脉波数会从多到少的减少，此时开关频率也因此由高往低的减少，而Q2的脉波数对应的从少到多的增加，此时开关频率也因此由低往高的增加，如下图所示。

 升降压开关时序2

    之后随着输入电压远离输出电压时，开关频率也随之提高，而进入Buck或Boost模式，开关频率也达到额定值固定下来。

PWM动态调节

    芯片透过PWM与IPWM管脚输入20k~100kHz占空比讯号，分别对输出电压与限流做动态调节，电压调节范围从1/6到1倍额定电压，须留意DCDC的响应速度，以避免电压的突波与反向放电等异常发生；电流调节可针对输入限流ILIM1或输出限流ILIM2随占空比做线性调节，仅需将对应的限流电阻连接至ITUNE管脚即可完成硬件设置；调节过程中不可低于系统最低运作电流值(一般为0.5A)，以及过快的变动可能造成输出电压的骤降，启动时不支持调节功能，所以需早于CE启动前至少10mS将PWM保持高电平，以避免无法启动的问题。

输出短路保护

    芯片支持超级电容0V充电功能，所以在一般DCDC应用时无短路保护功能，需在电路中加入短路打嗝电路，以实现短路保护的功能，如下图所示；一旦输出电压短路无法让Q5导通时，C20开始充电且达到CE禁能阀值，进而使芯片停止工作VCC无电压输出，C20开始对R17R31放电，当低于CE使能阀值时芯片再次启动，周而复始，除非输出电压建立导通Q5使短路打嗝重启电路停止运作。

 短路打嗝保护电路

负载CC启动

    芯片不支持负载仪CC启动功能，需在ILIM管脚加入延迟线路帮助启动，如下图所示，且负载仪需设置开始拉载电压，以避免短路启动的发生。

 限流延迟电路