一、引言
EG1163是一款高壓大電流降壓型DC-DC電源管理芯片，廣泛應用于電動摩托車、電動自行車、工業(yè)控制系統(tǒng)等領(lǐng)域。其核心特性包括支持高壓大電流、外接電容設置工作頻率、UVLO欠壓鎖定功能、MOS管內(nèi)阻逐周限流控制等。本次測評旨在通過實際測試，驗證EG1163芯片在DEMO板上的性能表現(xiàn)，包括效率、穩(wěn)定性、溫度控制、短路保護等方面，為后續(xù)應用提供參考，同時開源DEMO全部文檔資料（詳細的PCB、原理圖、BOM清單等），拿來即用。
二、樣機介紹
1.實物圖
PCBA尺寸：長69mm*寬53mm*高22mm
2.公布參數(shù)
本次測評使用的DEMO板基于EG1163芯片設計，主要參數(shù)如下：
01.輸入電壓范圍：30V～90V（可定制更寬范圍）。
02.輸出電壓/電流：12V/20A（支持恒流輸出）。
03.高效率同步整流：最高轉(zhuǎn)換效率97%。
04.應用領(lǐng)域：電動摩托車轉(zhuǎn)換器、電動自行車轉(zhuǎn)換器、工業(yè)控制系統(tǒng)、電信電源系統(tǒng)、便攜式移動設備等。
05.安全保護功能：支持輸出短路保護、UVLO欠壓鎖定、MOS管逐周限流控制，確保系統(tǒng)安全運行。
06.DEMO板采用雙層PCB設計，布局緊湊，適合高功率應用場景。
3.原理圖
三、樣機實測
1.效率測試
| 測試條件
在輸入電壓分別為30V、40V、50V、60V的條件下，測量DEMO板在不同負載電流（1A-20A）下的效率。
| 測試結(jié)果
DC 30V輸入下：輸出12V/1-20A，效率范圍93.3%-97.3%
DC 40V輸入下：輸出12V/1-20A，效率范圍93.1%-96.8%
DC 50V輸入下：輸出12V/1-20A，效率范圍92.5%-96.7%
DC 60V輸入下：輸出12V/1-20A，效率范圍91.7%-96.2%
| 測試結(jié)論
從測試結(jié)果可以看出，EG1163在輕載和滿載條件下均表現(xiàn)出較高的效率，最高效率達到97%。EG1163 DEMO板在寬輸入電壓范圍內(nèi)表現(xiàn)出較高的效率，尤其是在滿載條件下，效率表現(xiàn)優(yōu)異，適合高功率應用場景。
2.穩(wěn)定性測試
| 測試條件
在滿載（20A）和輕載（1A）切換條件下，使用示波器測量輸出電壓的波動情況。
| 測試結(jié)果
輸出電壓在滿載和輕載切換條件下均保持穩(wěn)定，輸出電壓未見明顯波動，表明EG1163具有良好的負載調(diào)整率。
| 測試結(jié)論
EG1163 DEMO板在滿載和輕載切換條件下均表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性，輸出電壓未見明顯波動，適合對電壓穩(wěn)定性要求較高的應用場景。
3.溫度測試
| 測試條件
在滿載條件下（12V/20A），運行DEMO板30分鐘，測量MOS管、電感等關(guān)鍵元器件的溫度。
| 測試結(jié)果
未加任何散熱措施的DEMO裸板在12V/20A輸出下，運行約50秒后溫度超過85℃，觸發(fā)過溫保護（MOS管旁裝有NTC溫度傳感器）。第二次測試中，增加12V風扇散熱后，持續(xù)運行30分鐘，MOS管和電感的溫度均保持在合理范圍內(nèi)，分別為70℃和65℃。這表明DEMO板需配備散熱措施才能支持滿載工作。
| 測試結(jié)論
EG1163 DEMO板在大電流使用時需加散熱處理，demo板有過溫度保護，溫度保護觸發(fā)值在80℃左右，在散熱合理的情況下，適合長時間高負載運行。如果散熱失效將觸發(fā)溫度保護，這個進一步提高了系統(tǒng)的可靠性，可以有效防止溫度過高燒毀MOS等器件。
4.短路保護測試
| 測試條件
模擬多次輸出短路，記錄短路后的輸入電流，短路解除后是否恢復正常輸出。
| 測試結(jié)果
短路時輸入電流小于0.1A，從表中可以看出，短路時輸出電壓到零迅速進入了保護狀態(tài)，短路解除后輸出電壓恢復了正常。
| 測試結(jié)論：EG1163 DEMO在輸出短路時能夠迅速關(guān)閉輸出，輸入電流不大，短路解除后恢復正常輸出沒有器件損壞，短路保護功能可靠，適合對安全性要求較高的應用場景。
5.輸出紋波測試
| 測試條件
DC 30V/60V輸入，輸出12V/0A空載，輸出12V/20A滿載。
| 測試結(jié)果
DC 30V輸入輸出12V/0A空載紋波78mV（峰峰值），輸出12V/20A滿載紋波192mV（峰峰值）。DC 60V輸入輸出12V/0A空載紋波86mV（峰峰值），輸出12V/20A滿載紋波264mV（峰峰值）。
DC 30V輸入-輸出12V/0A空載
DC 30V輸入-輸出12V/20A滿載
DC 60V輸入-輸出12V/0A空載
DC 60V輸入-輸出12V/20A滿載
| 測試結(jié)論
測試結(jié)果表明，該DEMO在不同輸入電壓下的輸出紋波偏高，這可能還需優(yōu)化，比如更換輸入輸出電容，改用固態(tài)電容，或者加大輸入電感，增加陶瓷電容等方式優(yōu)化輸出紋波。
四、DEMO板優(yōu)化改良
以上是官方DEMO的測評，我們的小編對DEMO進行了一些優(yōu)化，性能得到了提升，我們將優(yōu)化結(jié)果公布如下：
1.優(yōu)化措施
更換輸入和輸出電容，使用固態(tài)電容；增加銅箔載流，大電流路徑焊接載流銅線。
01.優(yōu)化后轉(zhuǎn)換效率測試
| 測試條件
整改后的DEMO與沒整改的DEMO數(shù)據(jù)對比，參數(shù)是DC 30V輸入，輸出12V/1-20A。
| 測試結(jié)果
經(jīng)過整改后，DEMO在高負載下的效率提升超過2%，整體性能顯著優(yōu)化。
| 測試結(jié)論
通過優(yōu)化輸入輸出電容和加大銅箔載流，EG1163 DEMO板的效率得到了顯著提升，尤其是在滿載條件下提升約2%，效率表現(xiàn)更加優(yōu)異。
02.輸出紋波測試
| 測試條件
DC 30V/60V輸入，輸出12V/0A空載，輸出12V/20A滿載。
| 測試結(jié)果：
DC 30V輸入輸出12V/0A空載紋波70mV（峰峰值），輸出12V/20A滿載紋波114mV（峰峰值）。DC 60V輸入輸出12V/0A空載紋波72mV（峰峰值），輸出12V/20A滿載紋波190mV（峰峰值）。
30V輸入空載
30V輸入滿載
60V空載
60V滿載
| 測試結(jié)論
更換固態(tài)電容后，輸出紋波在滿載條件下顯著降低。在30V輸入12V/20A滿載時，紋波從192mV降低至114mV，降幅達40.6%；在60V輸入12V/20A滿載時，紋波從264mV降低至190mV，降幅達28%。優(yōu)化效果明顯。空載條件下的紋波改善有限，在30V輸入時，空載紋波從78mV降低至70mV，60V輸入時從86mV降低至72mV。固態(tài)電容的低ESR特性有效降低了輸出紋波，尤其是在滿載條件下，紋波降低幅度顯著，表明優(yōu)化措施有效。雖然紋波顯著降低，但在60V輸入、滿載條件下，190mV的紋波仍然偏高，尤其是在對電源穩(wěn)定性要求較高的應用場景中（如工業(yè)設備或高精度儀器），可能需要進一步優(yōu)化PCB布局或增加LC濾波電路等措施
2.應用建議
- 輸入輸出電容優(yōu)化：建議使用低ESR的固態(tài)電容，以進一步提高轉(zhuǎn)換效率并顯著降低輸出紋波，尤其是在滿載條件下表現(xiàn)更為明顯。
- 散熱優(yōu)化：當前DEMO板未配備散熱片或風扇，在小功率輸出時溫升可控，但在實際應用中，尤其是高功率輸出場景，建議增加散熱片或風扇以提升散熱效果，確保元器件溫度在安全范圍內(nèi)。
- PCB Layout優(yōu)化：銅箔載流能力：在大電流輸出時，需特別注意銅箔的載流能力。建議在大電流路徑上加載流銅條，或采用2盎司銅厚并開窗鍍錫的方式，以提高過流能力，降低發(fā)熱量。
- MOS管選型：建議選擇低內(nèi)阻、低結(jié)電容（Ciss、Coss、Crss）的MOS管，以降低導通損耗和開關(guān)損耗，提升芯片驅(qū)動效率，進一步提高整體轉(zhuǎn)換效率。
- 輸出紋波優(yōu)化
增加陶瓷電容：在輸入/輸出端增加高頻陶瓷電容，能夠有效濾除高頻噪聲，進一步降低輸出紋波。
優(yōu)化電容布局：確保輸出路徑上的電容布局合理，電容應盡量靠近負載端，并采用多點接地設計，以減少回路阻抗和噪聲干擾。
五、量產(chǎn)產(chǎn)品評估測試
該芯片在市場上已經(jīng)得到批量使用。我們拿到了某品牌的DC轉(zhuǎn)換器，他們使用了EG1163做主芯片，測評結(jié)果如下：
1.產(chǎn)品參數(shù)
01.輸出功率360W，最大電流30A。
02.輸出可切換，12V/30A，19V/18A，24V/15A。
03.輸入電壓DC36V-60V。
04.無風扇設計，散熱片自然散熱。
2.測試內(nèi)容
01.效率測試
| 測試條件：在輸入電壓分別為40V、50V、60V的條件下，測量產(chǎn)品12V/0-30A，19V/0-18A，24V/0-15A的轉(zhuǎn)換效率。
| 測試結(jié)果：
DC 40V輸入下：輸出12V/1-30A，效率范圍84.7%-96.6%。
DC 50V輸入下：輸出12V/1-30A，效率范圍81.3%-96.2%
DC60V輸入下：輸出12V/1-30A，效率范圍78.1%-95.5%
DC 40V輸入下：輸出19V/1-18A，效率范圍88.6%-97.5%
DC 50V輸入下：輸出19V/1-18A，效率范圍86.0%-97.4%
DC60V輸入下：輸出19V/1-18A，效率范圍83.4%-97.0%
DC 40V輸入下：輸出24V/1-15A，效率范圍91.3%-97.8%
DC 50V輸入下：輸出24V/1-15A，效率范圍88.5%-97.7%
DC60V輸入下：輸出24V/1-15A，效率范圍86.2%-97.5%
| 測試結(jié)論
產(chǎn)品在12V/30A輸出條件下依然保持94%左右的轉(zhuǎn)換效率，輕載輸出的時候轉(zhuǎn)換效率低于demo板，這可能是因為成品線路板中還有MCU控制電路，這部分電路約消耗輸入電流35ma左右，除去這部分功耗，成品和DEMO的轉(zhuǎn)換效率差不多。說明EG1163 在高效率和大電流應用場景中表現(xiàn)出色，表明其在大電流應用領(lǐng)域具有很好的應用前景。
02.溫度測試
| 測試條件
在滿載條件下（12V/30A），運行120分鐘，測量散熱片、電容、電感等關(guān)鍵元器件的溫度。
| 測試結(jié)果
產(chǎn)品在40V輸入，輸出12V/30A滿載測試2小時后，測量散熱片、電容、電感溫度都小于90℃。
| 測試結(jié)論
使用EG1163設計的該產(chǎn)品在12V/30A滿載條件下運行2小時后，散熱片、電容和電感的溫度均控制在90℃以下，展現(xiàn)出良好的散熱性能和高效率。其無風扇設計確保靜音運行，適合對噪音敏感的室內(nèi)設備或工業(yè)環(huán)境。
六、芯片亮點
1.高壓大電流支持：配合外部高壓 MOS 管最高能支持 600V電源電壓輸入和大電流輸出，非常適合高壓大電流場合應用。
2.高效率：最高效率可達97%，在寬輸入電壓范圍內(nèi)保持高效運行。
3.多重安全保護：內(nèi)置UVLO欠壓鎖定、MOS管逐周限流控制和短路保護，確保系統(tǒng)安全可靠。
4.靈活的頻率設置：通過外接電容可設置工作頻率（0-300KHz），適應不同的應用需求。
5.廣泛的應用領(lǐng)域：適用于電動摩托車、電動自行車、工業(yè)控制系統(tǒng)、電信電源系統(tǒng)等高功率場景，具有廣闊的市場前景。率應用。
6.支持恒流輸出：搭配外部電路支持恒流輸出功能，支持對蓄電池充電。
七、樣品與技術(shù)資料
本DEMO所含全部技術(shù)資料（包括原理圖、BOM清單、PCB Layout、測試報告、芯片應用手冊等）已開源，這些開源資料能幫助廣大工程師朋友快速上手，大幅縮短開發(fā)周期。如果您需要可以和我們聯(lián)系。
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