MP2307技术手册核心参数是什么？-晟辉智能制造

MP2307 是一款由 Monolithic Power Systems (MPS) 公司生产的高效率、固定频率、电流模式的升压转换器，它因其高集成度、简单易用和优异的性能，在消费电子、物联网设备、电池供电产品中得到了广泛应用。

（图片来源网络，侵删）

这份技术手册解读将分为以下几个部分，力求清晰、全面,并结合实际应用中的要点。

核心概述：MP2307 是什么？

MP2307 是一个“芯片解决方案”，你只需要给它输入一个较低的直流电压（比如锂电池的 3.7V），它就能输出一个稳定且较高的直流电压（5V 或 12V）,以驱动需要更高电压的设备。

核心功能：升压转换器
主要优势：
- 高效率：效率最高可达 96%,能有效延长电池续航。
- 集成度高：内置了主开关管（MOSFET），外部只需要极少的外围元件（电感、二极管、电容、电阻）即可工作。
- 简单易用：采用固定工作频率，补偿网络内置,简化了设计。
- 宽输入电压范围：通常为 4.5V 至 23V（具体请查阅手册版本）。
- 低静态电流：在轻载或关断模式下功耗极低,适合电池供电场景。
- 可调输出电压：通过一个外部电阻分压网络可以灵活设定输出电压。

MP2307 通常采用 SOT23-6 或 TSOT23-6 封装。

引脚号	名称	功能描述
1	SW	开关引脚，内部连接到主开关管的漏极，此引脚会以高频切换，连接外部电感。设计时需注意此节点的开关噪声。
2	GND	地线，所有电路的参考地。PCB布局时，此引脚应直接连接到大面积的地平面，以获得最佳性能。
3	FB	反馈引脚，通过一个电阻分压网络连接到输出电压，用于监测输出电压并进行闭环调节，从而稳定输出电压。这是设定输出电压的关键引脚。
4	EN	使能引脚，高电平（>1.2V）使能芯片，开始工作；低电平（<0.4V）使芯片进入低功耗关断模式，可以用于外部逻辑控制或电池低电量关断。
5	VIN	电源输入引脚，连接到输入电压源，建议在此引脚和地之间放置一个输入电容，以滤除输入噪声并为开关瞬间提供电流。
6	NC	未连接，此引脚在内部未连接，PCB布局时可以悬空。

MP2307 工作在电流模式下,其基本工作流程如下：

（图片来源网络，侵删）

导通阶段：内部开关管（MOSFET）导通，电流从 VIN 流经电感和 SW 引脚到地，电感储能（以磁场形式）,同时为负载提供电流。
关断阶段：内部开关管关断，电感中的电流不能突变，因此会产生一个很高的感应电动势（左正右负），这个电压与 VIN 叠加，通过续流二极管（或同步整流）向输出电容充电,并为负载供电。
闭环控制：控制器通过 FB 引脚持续监测输出电压，如果输出电压因负载变化而下降，控制器会缩短开关管的关断时间，或者提高开关频率（实际上是调整占空比），从而增加能量传递，使输出电压回升到设定值,反之亦然。

这是使用 MP2307 最关键的部分,一个典型的应用电路如下：

输出电压 Vout 由 FB 引脚的分压电阻 R1 和 R2 决定,公式如下：

Vout = Vfb * (1 + R1 / R2)

Vfb：FB 引片的内部基准电压，手册中明确规定，通常为 1.0V。
设计建议：
- 为了减少分压网络对输出的影响，R2 的值不宜过大，通常选择 10kΩ 或 20kΩ。
- 要得到 5V 输出，取 R2 = 20kΩ，则 R1 = (Vout / Vfb - 1) * R2 = (5 / 1 - 1) * 20kΩ = 80kΩ。

电感是升压电路的核心元件，选择不当会导致效率低下、发热严重或无法工作。

（图片来源网络，侵删）

关键参数：
- 电感值：手册通常会给出一个推荐范围（如 2.2μH ~ 4.7μH），电感值过小会导致纹波电流过大，增加开关损耗和 EMI；电感值过大会导致响应速度变慢,体积增大。
- 饱和电流：电感在通过大电流时，电感量会下降。饱和电流必须大于电路在最大负载下的峰值电流，否则电感会饱和，导致电流失控,可能烧毁芯片。
- 直流电阻：DCR 越小，电感的损耗越小,效率越高。
计算：最大峰值电流 I_peak 可以通过输入功率、输出功率和效率估算，选择电感时，其饱和电流 I_sat 应至少为 I_peak 的 1.2 ~ 1.3 倍。

输入电容：
- 作用：滤除输入电源的噪声，并为开关管导通时提供瞬时大电流,稳定输入电压。
- 类型：推荐使用低 ESR（等效串联电阻）的陶瓷电容，如 X5R 或 X7R 材质。
- 容值：通常为 10μF ~ 22μF,具体取决于输入电压和开关电流。
输出电容：
- 作用：滤除输出电压的高频纹波,并保持输出电压的稳定。
- 类型：同样推荐低 ESR 的陶瓷电容，如果需要更低的纹波，可以并联一个小的陶瓷电容和一个较大的电解电容/聚合物电容。
- 容值：通常为 22μF ~ 47μF。

虽然 MP2307 是异步升压，需要一个外部二极管，但 MPS 公司通常推荐使用其同步整流的方案，即用另一个 MOSFET 代替二极管，以获得更高的效率,如果使用普通二极管：

PCB 布局至关重要：
- 功率回路最小化：VIN -> 电感 -> SW -> 二极管 -> Vout 这条高电流环路面积应尽可能小，以减小寄生电感和 EMI。
- 地平面：GND 引脚应直接连接到芯片下方的大面积地平面。
- 敏感信号线：FB 引脚的走线应远离 SW 引脚和电感等高噪声区域,避免噪声耦合影响电压采样精度。
- 散热：芯片通过引脚和封装散热，确保 GND 引脚有良好的散热路径,必要时可以在覆铜区域增加散热过孔。
开关频率：

MP2307 的开关频率是固定的（如 1.2MHz），高频率允许使用更小的电感和电容，但会增加开关损耗,设计时需在尺寸和效率之间权衡。
补偿网络：

手册中提到 MP2307 内置了补偿网络，这大大简化了设计，用户无需像传统控制器那样外接补偿电阻和电容，这是它“易用性”的重要体现。
热设计：

在高输入输出电压差、大电流输出时，芯片发热会比较严重，需要计算功耗,并评估是否需要额外的散热措施。

要获取最准确、最权威的信息，请务必下载 MPS 官方发布的最新版数据手册。

访问 MPS 官网：https://www.monolithicpower.com/
搜索型号：在官网的搜索框中输入 "MP2307"。
下载文档：在产品页面，你会找到 "Data Sheet"（数据手册）和 "Design Calculator"（设计计算工具，非常有用）等链接进行下载。

建议：除了数据手册，强烈推荐下载并使用 MPS 提供的 MP2307 Design Calculator，这个 Excel 工具可以自动帮你计算电感、电容、电阻等关键元件的推荐值,极大地提高了设计效率和准确性。

希望这份详细的解读能帮助你更好地理解和使用 MP2307！