非隔离恒压芯片定义类型应用封装注意事项|微腾半导体
“非隔离恒压芯片”指的是一类专门用于进行电压转换并稳定输出一个恒定电压，且其输入与输出电路之间没有电气隔离的集成电路芯片。
概念定义：
非隔离 (Non-Isolated)：
这是指输入电源（如市电整流后的高压直流，或者另一个直流电源）与输出的直流电压之间没有电气隔离屏障?（主要是没有变压器）。
输入和输出端共享同一个电流返回路径（通常是电源的“地”）。
优点： 通常成本更低、体积更小、效率更高（因为没有变压器的损耗）。
缺点： 存在安全隐患（当输入是市电时，触电风险高；输入端与输出端的浪涌/故障可能互相干扰）；输入输出的“地”电位相同，不适合需要隔离地（如避免接地环路噪声、安全隔离、不同电位系统互联）的应用场景。
恒压 (Constant Voltage)：
无论输入电压如何变化（在规定的范围内），或者负载电流如何变化（在规定的范围内），芯片的输出电压保持稳定在一个设定值附近。
这是通过负反馈环路实现的：检测输出电压，将其与内部基准电压比较，根据误差调整控制信号（如PWM占空比、导通电阻等），最终维持输出电压恒定。
芯片 (IC)：
高度集成的半导体器件，将核心的控制电路、功率开关器件（如MOSFET）或驱动器、保护电路、基准源、振荡器等功能集成在一个封装内部（或配合少量外部元件实现完整功能）。
主要类型和应用
这类芯片通常属于开关稳压器（DC-DC Converter）和线性稳压器的范畴，主要工作在直流输入转直流输出的场景：
直流输入转直流输出的非隔离开关稳压器芯片：
降压型 (Buck, Step-Down)：将较高输入电压转换为较低输出电压（Vin > Vout）。这是最常见类型。
升压型 (Boost, Step-Up):将较低输入电压转换为较高输出电压（Vin < Vout）。
降压-升压型 (Buck-Boost)：输入电压既可以高于也可以低于输出电压（Vin > Vout 或 Vin < Vout 都能工作）。
反激式 (Flyback)：请注意：大多数反激芯片设计用于隔离场合（带变压器）。严格意义上的“非隔离恒压芯片”主要指BUCK/BOOST/BUCK-BOOST类型。
应用：
移动设备供电（手机、平板内部电源转换）。
计算机主板（CPU/GPU核心供电VRM）。
网络设备、路由器、交换机。
工业自动化设备（PLC、传感器）的内部电源转换。
汽车电子（点烟器转换器、车载娱乐系统供电）。
LED照明驱动（尤其是低压直流输入驱动LED灯带）。
便携电子产品。
为其他需要稳定直流电压的局部电路供电。
线性稳压器芯片：
虽然是恒压，但本质是“导通电阻可变的电阻”（非开关模式）。
通常效率较低（效率大致=Vout / Vin），当压差大或电流大时发热严重。
非隔离：输入输出同样没有电气隔离。
应用： 适用于压差小、电流小、对噪声敏感的低成本场景，或者为要求低噪声的模拟电路供电（作为开关电源后级的稳压）。
关键特性和设计考虑
输入电压范围： 芯片能承受和正常工作的输入电压范围。
输出电压：固定的（常见如3.3V, 5V, 12V等）或可调的（通过外部电阻设置）。
输出电流能力/功率： 芯片能提供的最大持续电流或功率。
效率： 输入功率到输出功率的转换效率（开关型通常80%-95%+）。
开关频率： 开关型芯片的工作频率（影响外部电感和电容的选择、体积、效率、EMI）。
封装：SOT23-3, SOT23-5,SOT23-6,TO89-3,TO252-3,SOP-6,SOP-7,SOP-8,DIP-7,DIP-8等，影响散热和PCB布局。
控制模式：PWM, PFM, 恒导通时间等。
保护功能： 过流保护、过热保护、欠压锁定、短路保护、过压保护等。
辅助功能：使能引脚、电源良好指示、软启动、输出电压跟踪等。
外部元件要求： 需要的外围元器件（电感、电容、电阻、二极管）的规格和布局布线要求，对性能和EMI影响巨大。
散热：非隔离意味着功率器件的损耗热直接传导到PCB（尤其开关管在芯片内时）。PCB布局（铜皮散热）、甚至散热器至关重要。
设计注意事项
电气安全：如果输入来源于市电（通过非隔离AC-DC变换器），整个系统会存在高压触电风险！这类非隔离恒压芯片本身绝不应该直接用于220V/110V AC到低压DC的转换。这种前端转换必须由隔离式AC-DC电源模块或电路完成（含变压器隔离）。非隔离恒压芯片工作的是直流母线上。
散热设计：功率损耗必须通过PCB铜皮或额外散热器有效散出。
PCB布局：这是实现稳定、高效、低噪声输出的关键。需特别注意功率环路面积（开关电流路径）、反馈走线、地平面设计等。
EMI/EMC：开关型会产生高频开关噪声。需要良好的布局、滤波（输入/输出电容的选择和位置）、必要时加屏蔽/磁珠等。
瞬态响应：芯片应对负载突变的能力。
总结
“非隔离恒压芯片”是实现直流电压转换和稳压的核心器件，广泛应用于电子设备的内部供电。选择合适的芯片需要综合考虑输入输出电压/电流范围、效率、成本、尺寸、封装、散热、保护功能等要求，并结合应用场景（尤其是电气安全和隔离需求）来做出决定。设计时需要特别注意散热、PCB布局、外围元件选型。
