FP6296升压方案：单节15W、双节30W锂电BLDC风扇设计解析

摘要

手持风扇、桌面锂电风扇等产品，普遍面临两个典型方案痛点：单节锂电供电升压输出功率不足、双节锂电系统升压转换效率偏低；负载突变时转速波动大、带载启动困难。本文围绕FP6296升压恒流驱动芯片，分别拆解单节锂电15W风扇、双节锂电30W风扇两套应用方案，介绍拓扑架构、参数匹配、方案优势，给锂电BLDC风扇方案选型提供参考。

一、方案背景

锂电风扇主流采用BLDC无刷电机，电机驱动板一般需要稳定高压供电：

1、单节方案：3.7V锂电池，满电4.2V，放电截止2.75V，目标输出功率15W；要求低压端也能稳定起机，升压输出电压稳定，电机转速一致性好。

2、双节串联方案：7.4V锂电池，满电8.4V，放电截止5.5V，目标输出功率30W；重点要求高转换效率，降低发热，延长续航，满足长时间连续运行。

传统升压方案常见问题：

①普通升压IC负载调整率较高，电机负载变化时电压波动大，转速忽快忽慢；

②峰值功率裕量不足，电机堵转、启动瞬间容易触发芯片保护；

③轻载效率差，待机功耗高；

④外围器件多，PCB布局难度高，不利于小体积风扇。

FP6296是一款异步升压芯片，支持宽电压输入，内置环路补偿、限流保护，适配BLDC电机供电场景，可匹配单节、双节锂电两套功率规格。

二、方案架构说明

两套方案整体架构一致：锂电池组→FP6296升压电路→BLDC驱动板→电机，差异集中在输入电压范围、电感、功率器件选型以及环路参数配置。

工作逻辑：电池电压随放电持续下降，FP6296异步升压环路持续调节占空比，维持输出电压稳定。电池低压接近截止点时，芯片仍保留足够带载能力，保证风扇不会提前掉速停机。

1、单节锂电15W方案（3.7V锂电）

①输入电压：3.7V

②FP6296配置模式：恒压输出（给BLDC驱动板供电），输出电压根据BLDC驱动需求设定，5V输出

③输出功率：输出5V/3A（15W）

适配场景：手持风扇

2、双节锂电30W方案（7.4V锂电）

①输入电压：7.4V

②FP6296配置模式：恒压输出，典型12V输出，满足大功率BLDC驱动供电

③输出功率：输出12V/2.5A（30W）

适配场景：桌面风扇

说明：两套方案均采用FP6296一颗芯片实现升压，不需要更换主控，仅调整部分外围器件选型即可切换单节/双节版本，方便平台化开发，减少物料种类。

三、FP6296核心参数与在风扇上的应用优势

1、核心参数：

①输入电压：2.7V-12V，兼容锂电池、USB电源。

②输出电压：通过外置电阻可调，最高支持12V输出，灵活适配不同电机需求。

③开关频率：400KHz固定PWM频率，平衡效率与电磁干扰（EMI）控制。

④功率器件：内置15mΩ低阻值、10A/15V功率MOSFET，支持短时峰值电流输出。

⑤输出功率：最大持续输出功率30W（如12V/2.5A），满足中高功率风扇需求。⑥保护功能：可调过流保护（2A-10A，通过外部电阻设定）、过温保护（OTP）、内置软启动，抑制启动电流冲击。

⑦静态功耗：关断电流低至1μA，显著延长电池续航。

⑧封装：SOP-8L（EP）封装，节省PCB空间，适合紧凑型风扇设计。

⑨反馈精度：参考电压1.2V（±2%），确保输出电压稳定性。

2、应用优势：

①单颗IC适配双功率版本

输入2.7~12V宽压区间，一颗芯片同时支持单节锂电15W、双节锂电30W风扇方案，只修改部分外围器件选型即可切换规格。

②带载能力强，电机启动与转速稳定

内置15mΩ/10A功率MOS，电流模式控制，瞬态响应快，可承受电机启动冲击；1.2V±2%高精度反馈，输出稳定，档位切换、负载波动时转速平顺无抖动异响，低压临近截止仍能正常启动；自带软启动，抑制上电浪涌，减小电机和BMS冲击。

③效率表现均衡，优化续航与温升

重载效率高，轻载支持PSM模式降低损耗；关机待机电流≤1μA，改善便携风扇静置亏电问题。30W大功率工况下发热可控，适合长时间连续运行的桌面、折叠锂电扇。

④保护可配置，适配风扇堵转风险

过流阈值可通过采样电阻在2~10A之间自定义，针对风扇最常见的堵转场景做限流防护；搭配内置过温保护，故障自恢复。

⑤外围精简、PCB易布局，适合小型化结构

400kHz固定开关频率，可选用小体积电感；内置功率管，不需要外置MOS。SOP-8L(EP)带散热焊盘封装，散热能力好，外围器件少，PCB面积小，适配折叠风扇、手持扇等结构紧凑的产品，BOM成本更低。

⑥输出灵活可调，适配不同BLDC驱动板

输出电压通过分压电阻设置，最高支持12V，可匹配5V，7.4V，12V主流无刷驱动供电需求。

四、结语

FP6296 输入电压范围较宽，采用异步升压架构，内置保护功能，低压输入时带载能力较强。它可用于单节锂电风扇约15W、双节锂电风扇约30W这两个功率段。同一颗芯片能覆盖两种常见规格，选型和开发相对省事，也有助于兼顾续航、转速稳定性、成本和开发效率。比较适用折叠锂电风扇、户外便携风扇和家用锂电小风扇等场景