PW5100干电池升压芯片，为电子工程师提供稳定可靠的电源方案

产品概述（百度翻译）
PW5100 是一款高效率、低功耗、低纹波、高工作频率的 PFM 同步升压 DC/DC 变换器。输出电压可以进行内部调节，实现从 3.0V 至 5.0V 的固定输出电压， 调节步进为 0.1V。
PW5100 仅需要三个外围元件，就可将低输入电压升压到所需的工作电压。系统的工作频率高达 1.2MHz， 支持小型的外部电感器和输出电容器， 同时又能保持超低的静态电流，实现MAX 高的效率。

产品特点
⚫ MAX 大效率可达： 95％
⚫ MAX 高工作频率： 1.2MHz
⚫ 超低启动电压： 0.7V@Io=1mA
⚫ 宽输入电压范围： 0.7V～ 5.0V
⚫ 输入静态电流： 10uA@VIN=2.0V
⚫ 输出电压可选： 3.0V～ 5.0V@step=0.1V
⚫ 输出电压精度： ±2.5%
⚫ 低纹波,低噪声： ±10mV@Io=50mA
⚫ 使能关断控制： ≤ 0.2V（低电平）， ≥ 0.4*Vout（高电平） PW5100 的 EN 是关闭升压，不是关断输出；但有 EN 控制关断输出为 0 版本是 PW5103 (3.3V 固定输出)， PW5150（5V 固定输出）

应用范围
⚫ 1～ 3 节碱性电池或镍氢电池供电应用
⚫ 蓝牙耳机充电仓、数码相机
⚫ LED 灯、血压计、遥控玩具
⚫ 无线耳机、无线鼠标键盘、防丢器
⚫ MP3、 VCR、 PDA 等手持电子设备

典型应用电路

PCB 布局指导
为了使噪音 MAX 低和操作性能 MAX 佳， PCB 布局时以下几点建议可作为参考：
1、 SW 尽量采用短而宽的布线，避免过孔。
2、 COUT 输出电容尽量靠近芯片引脚 3。
3、 CIN 电感器尽量靠近芯片引脚 2。

引脚配置/说明

产品信息

MAX 额定值

电气特性

(CIN =10uF， COUT =22uF， L1 =3.3uH， TA =25℃， 除非特别说明。 )

应用指南
PW5100 是一款低静态电流、高效率、 PFM 模式控制的同步升压变换器。 PW5100 所需的外
部元件非常少，只需要一个电感和输入、输出电容就可以提供 3.0V~5.0V 的稳定的低噪声输出电
压。 芯片内部包括输出电压反馈和修正网络、纹波补偿电路、启动电路、振荡电路、参考电压电路、PFM 控制电路、过流保护电路、同步管控制以及功率管等。振荡电路提供基准震荡频率和固定的脉宽；参考电压电路提供稳定的参考电平；并且由于采用内部的修正技术，保证了输出电压可达到±2.5%精度。

推荐工作条件

电感
电感值有以下几个方面需要考虑：首先是需要保证能够使得变换器在连续电流模式能够正常工作的 MAX 小电感值 LMIN：

该公式是在连续电流模式，忽略其他诸如寄生电阻、二极管的导通压降的情况下推导出的，实际的值还要大一些。其次，考虑到通过电感的电流的纹波问题，同样在连续电流模式下忽略寄生参数，当电感过小时，会造成电感上的电流纹波过大，从而使得通过电感、芯片中的同步管和功率管的 MAX 大电流过大。由于同步管和功率管不是理想的，所以在特别大的电流时其功率损耗会加大，导致整个 DC- DC 电路的转换效率降低。

一般来说，不考虑效率问题，小电感的负载能力强于大电感。但是由于在相同负载条件下，大电感的电流纹波和 MAX 大的电流值相对较小，所以大电感可以使得电路在更低的输入电压下启动。（以上均是在相同的寄生电阻条件下推导出的结论）

PW5100 的工作频率高达 1.2MHz，其目的是为了能够减小外部的电感尺寸和输出电容容值，故 PW5100 只需要 1uH 以上的电感就可以保证正常工作，但是输出端如果需要输出大电流负载（例如：输出电流大于 200mA），为了提高工作效率，建议使用较大一点的电感。同时，在大负载下，电感上的串联电阻会极大地影响转换效率，假设电感的寄生电阻为 RL，负载电阻 RLOAD，那么在电感上的功率损耗大致如下式计算：

例如当输入为 1.5 V，输出 3.0V，负载 20Ω（即输出电流为 150mA）， RL 为 0.5Ω 时，则效率损失 10%。综合考虑，建议使用 3.3uH、寄生串联电阻小于 0.5Ω 的电感。如果需要提高大负载时的效率，则需要使用更大电感值、更小寄生电阻值的电感。

输出电容
不考虑电容的等效串联电阻（ESR）， 输出电压的纹波为：

所以为了减小输出的纹波，需要比较大的输出电容值。但是输出电容过大，就会使得系统的反应时间过慢，成本也会增加。所以建议使用一个 22uF 的电容，或者两个 22uF 的电容并联使用。如果需要更小的纹波，则需要更大的电容。如果负载较小（10mA 左右），则可以使用较小的电容。当考虑电容的 ESR 时，输出纹波就会增加：

当大负载的时候，由于 ESR 造成的纹波将成为 MAX 主要的因素，输出电压纹波可能会大大超过 50mV。同时， ESR 又会增加效率损耗，降低转换效率。所以建议使用 ESR 低的陶瓷贴片电容，或者多个电容并联使用。

输入电容
只要输入电源稳定，即使没有输入滤波电容， DC-DC 电路也可以输出低纹波、 低噪声的电源电压。但是当电源离 DC-DC 电路较远，建议在 DC-DC 的输入端就近加上 4.7uF 以上的滤波电容，可以减小输出的噪声。

EN 使能控制
EN 脚在 MCU 控制应用时，必需增加下拉电阻，以防止出现悬空状态导致 IC 工作不正常。建议下拉电阻阻值 R2 为 5.1K 或 10K。

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