风扇升压芯片：从单节锂电池15W 到双节锂电池30W的双模式输出

引言

便携式风扇作为夏季常用的办公及家用必备的产品，其核心功能依赖于高效稳定的电源管理方案。针对便携风扇轻量化与高功率矛盾，FP6296通过单节锂电池15W（5V/3A）和双节锂电池30W（12V/2.5A）双模式输出，实现手持设备到工业级散热场景全覆盖。内置过流保护、软启动及0.1μA待机功耗特性，有效延长续航并应对电机冲击，为消费电子与户外设备提供稳定驱动基础。

本文从将结合FP6296的基本参数、应用功率、应用于风扇中的核心优势以及其他应用场景，为工程师提供选型参考。

一、FP6296 芯片基本参数

FP6296 是一款高性能的升压型 DC - DC 转换芯片，专为低输入电压升压至高输出电压的场景设计，以下是其核心参数：

输入电压范围：2.7V-12V，兼容锂电池、USB电源及多节干电池供电。

输出电压范围：通过外置电阻可调，最高支持13V输出，灵活适配不同电机需求。

开关频率：400KHz固定PWM频率，平衡效率与电磁干扰（EMI）控制。

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。

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。

保护功能：可调过流保护（2A-10A，通过外部电阻设定）、过温保护（TSD）、内置软启动，抑制启动电流冲击。

静态功耗：关断电流低至0.1μA，显著延长电池续航。

封装：SOP-8L（EP）封装，节省PCB空间，适合紧凑型风扇设计。

反馈精度：参考电压1.2V（±2%），确保输出电压稳定性。

二、FP6296 在风扇应用中的功率解析

（一）功率计算

对于 FP6296 芯片驱动的风扇，我们需要考虑输入侧和输出侧的功率情况。

输入功率计算

输入功率指输入电压和电流大小相乘；输入可以单节电池也可以是双节电池进行供电。

输出功率计算

输出功率指负载电压和电流大小相乘；输出负载所需要的电压设置输出电压，以及负载电压对应的电流。

（二）功率转换效率与损耗

转换效率

转换效率是指输出功率除以输入功率乘100%所得的百分比值就是转换效率。

功率损耗

功率损耗是指转换效率剩下的百分比为功率损耗，功率损耗主要表现是温度高低，功率损耗越高大，温度越高。

（三）不同风扇负载下的功率分析

轻载情况

当风扇处于轻载状态时，例如：风扇转速较低，所需电流较小。

满载情况

当风扇达到满载，如输出电压为 12V ，电流达到最大持续输出电流 2A 时，输出功率 P_{out}=12V*2A = 24W。

三、FP6296 在风扇应用中的核心优势

在直流风扇（如 USB 小风扇、无叶风扇、冷风机风扇等）中，FP6296 凭借以下特点成为理想驱动方案：

1. 高功率驱动能力

① 30W输出上限：可直接驱动12V/2.5A无刷电机或涡轮风扇，支持强风模式。

② 10A MOSFET瞬时负载能力：应对电机启动瞬间的大电流冲击（如风扇启动电流峰值）。

2. 宽电压适配与精准控制

① 输入兼容性强：单节锂电池（3.7V）升压至12V，或双节锂电池（7.4V）升压至12V，适配不同供电场景。

② 反馈精度高：1.2V±2%参考电压，确保输出电压稳定，避免电机抖动或噪音。

3. 智能保护与节能设计

① 可调过流保护：根据风扇额定电流设置阈值（例如5A保护12V/2.5A风扇），防止堵转损坏电路。

② 软启动功能：消除电机启动时的电压浪涌，提升系统可靠性。

③ 0.1μA待机功耗：关闭状态下几乎不耗电，适合电池供电的便携式风扇。

4. 紧凑化与低成本方案

① 400KHz高频+内置MOSFET：减少外部电感体积（推荐3.3μH-4.7μH），优化PCB布局。

② 单芯片解决方案：无需外置驱动电路，降低BOM成本和设计复杂度。

5、典型应用示例：

① 手持风扇：3.7V锂电池升压至5V/3A，驱动微型涡轮风扇，续航提升40%。

②桌面风扇：7.4V锂电池升压至12V/2.5A，实现30W高功率输出，满足长时间散热需求。

（FP6296在手持风扇与桌面风扇应用场景对比表）

参数	手持风扇	桌面风扇
输入电压	3.7V（单节锂电池）	7.4V（双节锂电池）
输出电压	5V	12V
输出电流	3A	2.5A
输出功率	15W（5V×3A）	30W（12V×2.5A）
续航提升	40%（低静态电流优化）	持续稳定输出（无续航依赖）
核心优势	轻量化、超低待机功耗	高功率密度、抗瞬时冲击
适用场景	便携式手持设备、户外使用	风扇散热、长时间高负载运行
关键设计	小体积电感（6.8μH）	散热片 + 铜箔铺地
注意事项	着重关注电池容量，优化电路降低功耗，强化过流与欠压保护，确保电池使用安全及续航时长	确保电源稳定可靠，强化散热措施，着重防范过热与过流风险，选用适配高功率的元件保障运行

四、FP6296 的其他应用场景

基于其单节锂电池15W/双节锂电池30W的差异化输出能力，FP6296可灵活适配多类供电场景，具体应用分类如下：

单节电池供电场景（3.7V→5V/3A，15W输出）

① 便携式小风扇

输入：单节3.7V锂电池 → 输出：5V/3A

典型产品：手持涡轮风扇、挂脖风扇、迷你桌面扇

核心优势：0.1μA待机电流，续航提升40%，适配USB充电宝供电

② 智能穿戴散热设备

输入：3.7V纽扣电池 → 输出：5V/2A

应用方向：降温颈环、可穿戴空调衣，满足轻量化与低功耗需求

双节电池/适配器供电场景（7.4V→12V/5A，30W输出）

① 桌面台式风扇

输入：双节7.4V锂电池 / 12V适配器 → 输出：12V/2.5A（30W）

典型产品：办公桌面循环扇、工业设备辅助散热模块

核心优势：

（1）30W持续输出，8小时满载运行

（2）双电源自动切换，效率＞92%

（3）软启动+定频PWM，噪音＜25dB

（4）过流/温度双重保护，故障率降低90%

② 车载通风系统

输入：车载12V电源 → 升压至13V/2.3A（30W）

功能实现：驱动大功率涡轮风扇，为车载冰箱或座椅通风模块供电

③ 户外太阳能风扇

输入：不稳定光伏输入（5V-12V） → 稳压输出12V/2.5A

设计要点：配合MPPT算法优化能量采集，适配露营帐篷强力通风。

五、结语

FP6296芯片以单节锂电池15W（5V/3A）和双节锂电池30W（12V/2.5A）双模式输出，精准匹配便携与高性能风扇需求。通过宽电压适配、1.2V±2%高精度反馈及智能保护功能，兼顾手持设备超低待机功耗（0.1μA）与高负载场景稳定运行，是穿戴式散热设备至大功率桌面风扇的理想驱动方案。

​审核编辑 黄宇