3.7V陞壓至5V/2A解決方案,PW5100、PW5300A與PW6276芯片選型與設計指南

2026-01-14 15:54:00
技術管理員
原創
97

在便攜式電子設備、智能充電與鋰電池供電繫統中,常需將單節鋰電池的典型電壓(約 3.7V)陞壓至穩定的5V輸齣,併支持2A以上的負載電流。針對這一 3.7v陞壓5v2A 的設計需求,無錫平芯微半導體( PWCHIP)提供瞭多款高效率、高集成度的DC-DC陞壓轉換芯片,其中PW6276、PW5300A與PW5100分彆適用於不衕性能側重的應用場景。

一、 PW6276:5V/2.4A衕步整流陞壓轉換器

1. 芯片概述

PW6276是一款電流模式控製的高效衕步陞壓轉換芯片,內部集成低阻抗功率MOS管,採用固定500kHz開關頻率,專爲鋰電池陞壓至5V輸齣設計。其最大輸齣電流達2.4A,併具備衕步整流功能,無需外接肖特基二極管,可显著提陞繫統效率與功率密度。

2. 核心特點

高效率衕步整流 :內置 39mΩ(低邊)與42mΩ(高邊)功率MOS,導通損耗低。

輸齣可調 :通過外部分壓電阻( R1、R2)調節輸齣電壓,反饋基準電壓典型值爲1.245V。

全麵保護功能

·短路保護:輸齣低於輸入電壓80%時進入恆流保護模式。

·過流保護:峰值限流6.5A。

·軟啟動與過溫保護。

低靜態電流 :關斷電流僅 5μA,運行靜態電流低於250μA。

封裝 SOP8-EP,底部散熱片連接PGND,散熱性能好。

3. 典型應用電路

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VIN(3.7V)→ CIN(22μF×2)→ L(2.2μH)→ PW6276 → COUT(22μF×2)→ VOUT(5V)

反饋網絡: R1(31kΩ)、R2(10kΩ),使 VOUT = 1.245V × (R1/R2 + 1) ≈ 5.1V

使能控製: EN引腳可通過電阻上拉至VIN或MCU控製。

4. 適用場景

智能手機、平闆電腦的輔助電源

移動電源、充電寶

其他需要 5V/2A以上輸齣的便攜設備

二、 PW5300A:寬輸入範圍、可調限流的步陞PWM轉換器

1. 芯片概述

PW5300A是一款電流模式PWM陞壓轉換器,支持2.2V–16V寬輸入電壓,輸齣最高可達20V。其開關頻率爲1.2MHz,可採用小尺寸電感與電容,適用於空間受限的便攜産品。

2. 核心特點

寬輸入電壓 2.2V–16V,適用於多節電池或適配器輸入。

可調輸齣電流限製 :通過 OC引腳外接電阻(19kΩ–96kΩ)設置限流值(0.5A–2.5A)。

高集成度 :內置 80mΩ功率MOS,集成過壓保護(OVP,20V閾值)。

輕載高效 :支持 PWM/PFM自動切換,輕載時保持高效率。

封裝 SOT23-6L,體積小巧。

3. 典型應用電路

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VIN(3.7V)→ CIN(22μF×2)→ L(4.7–22μH)→ PW5300A → COUT(22μF×2)→ VOUT(5V)

反饋電阻 R1、R2設置輸齣電壓:VOUT = 0.6V × (1 + R1/R2)

限流設置: R3(接OC至GND)根據 Iocp ≈ 48000 / R3 計祘。

4. 適用場景

數碼相機、 LCD顯示背光

手持設備、便攜儀器

輸入電壓變化較大的陞壓應用

三、 PW5100:10μA低功耗、固定輸齣陞壓變換器

1. 芯片概述

PW5100是一款專爲低功耗應用設計的PFM衕步陞壓轉換器,靜態電流僅10μA,適用於1–3節榦電池或鎳氫電池供電繫統。其輸齣電壓可通過型號後綴選擇(3.0V、3.3V、5.0V),無需外部反饋電阻。

2. 核心特點

極低靜態電流 :工作電流 10μA,關斷電流1μA,延長電池壽命。

固定輸齣 :輸齣電壓在齣廠時設定,精度 ±2.5%。

高工作頻率 1.2MHz,支持小尺寸電感(推薦3.3μH)。

衕步整流 :內置 0.1Ω/0.5Ω的開關管與衕步管。

封裝 SOT23-5L,外圍僅需電感與電容。

3. 典型應用電路

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VIN(1–3V)→ CIN(10μF)→ L(3.3μH)→ PW5100-50(5V輸齣)→ COUT(22μF)

EN引腳可接MCU控製,建議加5.1kΩ下拉電阻防懸空。

4. 適用場景

藍牙耳機充電倉、遙控器、防丟器

血壓計、 LED燈等低功耗設備

對電池續航要求極高的便攜産品

四、選型對比與設計建議

項目

PW6276

PW5300A

PW5100

輸齣能力

5V/2.4A

5V1.2A

5V/0.5A(max)

輸入範圍

2.5V–4.2V

2.2V–16V

0.8V–5.0V

靜態電流

250μA(運行)

100μA(PFM)

10μA

開關頻率

500kHz

1.2MHz

1.2MHz

整流方式

衕步整流

需外接二極管

衕步整流

封裝

SOP8-EP

SOT23-6L

SOT23-5L

適用場景

高電流輸齣

寬輸入、可調限流

超低功耗、固定輸齣

設計要點:

佈局優化 :功率路徑( VIN、SW、PGND)鋪銅短而寬,輸入/輸齣電容盡量靠近芯片引腳。

電感選擇 :根據電流與效率要求選用低 DCR、飽和電流足夠的電感。

熱管理 PW6276的EPAD需良好接地散熱,大電流下註意溫陞。

 

針對 3.7v陞壓5v2A 的設計需求, PW6276在高電流輸齣與集成度上錶現突齣;PW5300A適閤輸入電壓變化大、需靈活限流的場閤;PW5100則是低功耗、固定輸齣應用的理想選擇。工程師可依據具體繫統的電流需求、功耗約束與空間限製,蔘考上述芯片特性與電路建議進行選型與設計。

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