两节干电池升压3.3V芯片方案分享:PW5100与PW5103选型指南
在遥控器、血压计、无线鼠标键盘、门磁报警器等干电池供电的设备中,如何将1~3V的电池电压稳定升压到3.3V给MCU和传感器供电,是一个基础但关键的设计问题。今天分享平芯微的两颗明星干电池升压芯片——PW5100和PW5103,它们专为干电池/镍氢电池低压升压场景优化,外围极简、效率极高、静态功耗极低。
为什么需要专用干电池升压芯片?
干电池标称电压1.5V,新电池约1.6V,放电终止电压0.9V左右。两节串联时,电压范围为1.8V~3.2V。这个电压范围远低于多数MCU要求的3.3V工作电压,且在整个放电过程中持续下降。LDO是降压型,无法用于升压场景,必须使用专用的DC-DC升压变换器,且要求启动电压极低、静态功耗极小,才能最大化电池使用寿命。
PW5100/PW5103产品概述
PW5100和PW5103是平芯微明星产品,高效率、低功耗升压DC-DC变换器,专为1~3节碱性电池或镍氢电池供电应用设计。核心特性如下:
超低启动电压:0.7V即可启动(单节电池亏电到0.9V仍可正常工作)
宽输入电压范围:0.8V ~ 5.0V
输出电压可选:PW5100可选3.0V/3.3V/5.0V;PW5103固定3.3V
最大输出电流:600mA(电感选型影响实际输出能力,输入电压越低,电流也降低)
最高效率:95%
超低静态电流:10μA(PW5100)/ 8μA(PW5103)
工作频率:1.2MHz(支持小尺寸贴片电感)
封装:SOT23-5(极小体积)
外围器件:仅需1个电感 + 2个电容
PW5100与PW5103的核心区别
EN关断功能是两者最大的差异:
PW5100——EN脚控制的是升压功能的开关,拉低EN时升压停止,但由于内部同步MOS管的体二极管通路,输出端仍会有接近VIN的电压存在,并非完全关断到0V。适合不需要EN完全切断输出的应用。
PW5103——带真关断功能,EN拉低时输出完全关断到0V,漏电流极小。适合需要通过MCU控制升压芯片通断、实现超低待机功耗的应用场景(如间歇工作的传感器节点)。
典型应用场景
PW5100/PW5103系列广泛应用于:蓝牙耳机充电仓、遥控器和遥控玩具、无线鼠标/键盘、血压计/体温计等医疗电子、电子秤和计步器、LED手电筒/小夜灯、防丢器/门磁报警/烟雾报警器、无线门铃、GPS追踪器和物联网传感器节点、数码相机和MP3播放器。
一句话总结:只要是1~3节碱性电池或镍氢电池供电、需要稳定3.3V或5V输出的低功耗场景,PW5100/PW5103系列都是首选方案。
PCB设计建议
1. SW引脚尽量采用短而宽的布线,避免过孔,减少EMI。
2. 输出电容COUT尽量靠近芯片VOUT引脚(Pin2)。
3. 电感L1尽量靠近芯片SW引脚(Pin5)。
4. 输入电容CIN靠近电池输入端放置,推荐10μF 0805陶瓷电容。