平芯微推6款3.7V升5V DC DC芯片

深圳
平芯微推6款3.7V升5V DC DC芯片

中国电子方案商与ODM厂商在开发以单节锂离子电池(标称3.7V,满电4.2V,放电截止约2.8V)供电的便携设备时,常面临一个基础但关键的电源设计瓶颈:如何稳定、高效地将电池电压升至标准USB 5V。平芯微半导体(PWChip)近期系统性公开其6款自研DC-DC升压芯片——PW5100、PW5300、PW5300A、PW6276、PW5303和PW5012,覆盖0.5A至3A全输出电流段,全部针对3.7V锂电升压5V这一高频应用场景优化,无需外接MOSFET或复杂补偿网络,Zui小仅需1颗电感+2颗电容即可完成BOM,显著缩短中小批量产品电源方案验证周期。

这6款芯片均采用开关式Boost架构,区别于仅能降压的LDO线性稳压器。技术团队强调,LDO无法实现升压,且在12V转5V等高压差场景下理论效率不足42%,多余能量全部转化为热,极易导致PCB局部过热甚至芯片烧毁;而平芯微全系列升压IC均内置同步整流MOS,其中PW5303集成超低导通电阻功率管,在3A持续负载下温升控制优异,实测满载工作温度较同类竞品低12℃以上,对无散热片的紧凑型结构(如TWS充电仓、手持雾化器)尤为关键。

PW5100面向超低功耗IoT节点,其0.7V–5V超宽输入范围是核心优势:可在单节锂电电压跌至0.7V(接近完全放电)时仍维持5V/0.5A输出,配合仅20μA的静态电流,使蓝牙防丢标签、无线传感器节点待机时间延长30%以上;采用PFM轻载控制模式,50mA轻载效率达85%,远高于传统PWM方案。封装为SOT23-6,占板面积仅2.9mm×1.6mm,适合空间严苛的TWS充电盒主控供电或BLE SoC辅助电源。

PW5300是当前出货量Zui大的主力型号,输入范围2.5V–5V,1MHz固定开关频率,支持1A连续输出,典型效率>90%。内置软启动、逐周期限流及过热关断三重保护,已批量用于国产蓝牙音箱、USB移动电源的5V辅助供电模块。其外围电路极简,推荐使用1μH小尺寸屏蔽电感,可兼容0402/0603封装电容,对贴片产线友好,回流焊一次良率稳定在99.2%以上。

PW6276定位于率段,支持2A–2.4A连续输出(4.2V输入),峰值效率达94%。其“真关断”(True Shutdown)功能是差异化重点:关断状态下输入与输出完全隔离,漏电流<1μA,彻底切断电池自放电路径,对需长期仓储的共享设备(如共享单车智能锁、共享充电宝)可降低年自放电损耗约18%。该芯片已通过AEC-Q200车载级可靠性预测试,部分客户正将其导入便携式投影仪的激光驱动供电链路。

PW5303与PW5012:大电流与宽输入双轨并进

PW5303是目前该系列电流能力Zui强的型号,3.7V输入下可持续输出3A@5V,1.2MHz开关频率兼顾EMI抑制与电感小型化,内置MOS导通电阻低至35mΩ,满载温升<25℃(环境温度25℃,铜箔面积≥2cm²)。适用于便携K歌音响、5V电动螺丝刀、大功率补光灯等瞬态电流冲击频繁的场景,客户反馈其在100次/分钟脉冲负载下输出电压波动<±2.5%。

PW5012则拓展了应用边界:输入范围扩大至2.7V–12V,输出电压可在3V–13V间通过外置电阻编程设定,支持3.7V锂电直升12V/1A(效率88%),并集成18V过压保护与14A峰值限流。该特性使其成为便携医疗设备(如手持式雾化器驱动压电陶瓷片)、行车记录仪备用电源、USB-C PD协议扩展坞内部升压模块的理想选择——尤其适配国内OEM厂商对多源供电(锂电/USB/车载12V)兼容性的刚性需求。

6款芯片核心参数对比与选型逻辑

为帮助工程师快速匹配,平芯微整理了以下关键参数对照表。实际选型中,除电流与效率外,需重点关注三项隐性指标:一是轻载效率曲线(影响待机功耗),二是关断漏电流(决定长期仓储性能),三是输入电压下限(决定电池可用容量利用率)。例如PW5100的0.7V启动能力,可将单节锂电有效放电深度从常规的3.0V提升至2.5V,电池总可用容量增加约12%。

型号输入电压范围5VZui大输出电流开关频率典型效率(5V输出)核心差异化功能
PW51000.7V–5V0.5APFM变频轻载>85%(50mA)超低压启动、20μA静态电流
PW53002.5V–5V1A1MHz(固定)>90%(500mA)全集成保护、量产成熟度高
PW62762.7V–5.5V2.4A1.2MHzZui大94%(1A)真关断、<1μA关断漏电
PW53032.5V–5V3A1.2MHz93%–95%(1A–3A)超低R<sub>DS(on)</sub>、温升控制优
PW50122.7V–12V1A(12V输出时)PWM/PFM双模88%(3.7V→12V)宽输入宽输出、18V过压保护

对中国B2B用户而言,这组芯片的价值不仅在于参数本身,更在于其本土化适配能力:全部型号均通过GB/T 17626系列电磁兼容测试,支持国产主流EDA工具(立创EDA、华大九天)的SPICE模型下载;样品可48小时内从深圳仓库发出,Zui小起订量(MOQ)为3000颗,交期稳定在6–8周。值得注意的是,PW5300与PW5303已进入多家国内TWS主控方案商的参考设计清单,其PCB布局建议文档明确标注了电感放置与GND分割要点,可直接复用至量产项目,大幅降低电源工程师调试成本。

日本市场背景补充:平芯微虽注册于中国,但研发团队核心成员来自东芝、瑞萨前电源IC设计组,其工艺平台基于中芯国际0.18μm BCD工艺,该工艺在高压隔离与功率集成方面具备成熟代工经验。当前日本电子方案商对3.7V升压芯片的需求正从消费类向工业手持终端迁移,例如日本某头部物流PDA厂商已采用PW6276替代原进口方案,理由正是其真关断功能可满足设备在仓库待机3个月后一键唤醒的可靠性要求——这对国内出海企业开发同类工业终端具有直接参考价值。

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