1.5V 转 5V 芯片: PW5100-50 与 PW5150 升压方案介绍
单节干电池、单节镍氢电池的电压通常较低,无法直接为5V 系统供电。此时需要使用 1.5V 转 5V 芯片,将低电压升高到稳定的 5V ,为传感器、无线模块、小型仪表、玩具及便携设备供电。
平芯微PW5100-50 和 PW5150 均可用于低电压升 5V ,但两款芯片在启动电压、静态电流、输出能力、关断方式和保护功能方面有所区别。选型时不能只看 “ 最大电流 ” ,还要结合实际输入电压判断。
升压转换过程中,输入功率与输出功率基本守恒,同时还存在转换损耗。因此,输入电压越低,实现相同5V
输出电流所需的输入电流越大。
例如,1.5V
升压到
5V
时,电池内阻、导线压降、电感直流电阻、
PCB
布线和转换效率都会影响实际输出能力。芯片标注的开关限流并不等于
5V
输出电流,也不能把高输入电压条件下的输出能力直接套用到
1.5V
输入条件。
PW5100-50
是
PW5100
系列的固定
5.0V
输出版本,其中型号后缀
“
-50
”
代表
5.0V
输出。
PW5100-50
适用于单节干电池、镍氢电池及其他低电压供电设备。针对
5V
输出版本,规格书推荐输入范围为
0.95V
~
5V
,典型启动电压为
0.95V
,
芯片采用PFM
升压架构,最高工作频率为
1.2MHz
,最高效率可达
95%
,采用
SOT23-5L
封装。固定输出省去了反馈分压电阻,有利于简化外围电路和缩小
PCB
面积。
根据平芯微官网技术答复,PW5100-50
在
1.5V
输入、升压到
5V
时,输出电流约为
100
多
mA
。该数据属于官网应用问答中的经验口径,实际能力会受到电池内阻、电感、
PCB
压降、温度和输出纹波要求影响,量产前应通过样机测试确认。
PW5100
资料中出现的
1.5A
并不是
5V
输出电流。其开关限流电气参数为典型
1.7A
、范围
1.5A
~
1.9A
,属于芯片开关侧电流规格,不能直接理解为连续输出
1.5A
。官网所列
600mA
输出能力也需要约
3.7V
输入条件。
PW5100-50
输入电压范围为
0.95V
~
5V
,固定输出
5V
,最高工作频率
1.2MHz
,最高效率可达
95%
,采用
SOT23-5L
封装。典型外围可使用
3.3
μ
H
电感、
10
μ
F
输入电容和
22
μ
F
输出电容。
EN
关闭时仅停止升压功能,输入与输出之间并未完全断开,此时输出电压可能接近输入电压,因此它不属于真正的负载断开方案。
PW5150
是一款固定
5V
输出的同步升压芯片,输入电压范围为
0.8V
~
5V
。典型启动电压为
0.8V
,测试条件同样为输出电流
1mA
。
芯片标称固定1.4MHz
工作频率,固定
5V
输出精度为
±
3%
,采用
SOT23-6L
封装。
PW5150
的静态电流典型值为
1.2
μ
A
,关断电流典型值为
0.32
μ
A
,适合对待机功耗和电池使用时间要求较高的便携设备。
PW5150
官方标示的输出能力为
0.5A
,但对应条件是输入电压
3.7V
。规格书没有明确给出
1.5V
输入时的保证输出电流,因此不能宣称
PW5150
在
1.5V
输入条件下仍能输出
500mA
。用于
1.5V
转
5V
时,应结合电池状态、负载功率和外围参数进行实测。
PW5150
支持真正关断。
EN
关闭后,芯片可以断开输入与输出,减少负载反向漏电及关机状态下的电池消耗。它还集成输出短路保护、短路打嗝重试和过温保护,更适合需要完善故障保护的产品。
PW5150
输入电压范围为
0.8V
~
5V
,固定
5V
输出,
VIN
为
3.7V
时官方标示输出能力为
0.5A
。芯片静态电流典型值
1.2
μ
A
,关断电流典型值
0.32
μ
A
,标称固定工作频率
1.4MHz
,采用
SOT23-6L
封装。
PW5150
具备输入输出真断开、输出短路打嗝和过温保护。典型短路打嗝时间约为开启
1.3ms
、关闭
33ms
;过温保护上升触发温度典型值为
155
℃
,典型回差为
25
℃
。
1.5V
转
5V
需要注意什么?
PW5100-50
:固定
5V
低压升压芯片
PW5100-50
主要特点
PW5150
:低静态电流、真关断
5V
升压芯片
PW5150
主要特点
PW5100-50
与
PW5150
参数对比
如果项目需要使用1.5V
电池升压到
5V
,并且负载电流在
100mA
级,可优先评估
PW5100-50
。它采用固定
5V
输出、外围简单,适合成本敏感、空间有限的小功率升压应用。
如果设备对待机功耗、真正关断、短路保护和输入输出隔离要求较高,可以优先评估PW5150
。其静态电流更低,并集成短路打嗝和过温保护,但
1.5V
输入时的实际输出能力必须通过样机测试确认,不能直接按
VIN=3.7V
时的
0.5A
指标计算。
PW5100-50
和
PW5150
可用于单节干电池升
5V
、单节镍氢电池升
5V
、无线传感器、便携仪表、玩具、小型
LED
设备、蓝牙产品、遥控器、鼠标键盘及低功耗手持设备。
在实际设计中,还要检查电池最低放电电压和脉冲供电能力。如果负载启动电流较大,应重点优化输入电容、电感饱和电流、电感直流电阻及PCB
大电流回路,避免输入端压降导致芯片反复启动。
1.5V
转
5V
芯片
PW5100-50
适合外围简单、约
100mA
级低压升压应用;
PW5150
则侧重低静态电流、真关断、短路保护和过温保护。
两款芯片的高输入电压输出能力都不能直接等同于1.5V
输入条件下的输出能力。正式选型时,应根据负载电流、电池内阻、待机功耗和保护需求选择,并以官方最新规格书和样机测试结果作为最终依据。
PW5100-50
与
PW5150
怎么选?
典型应用
总结

