鋰電池3.7V陞壓5V芯片紋波與EMI實測:拓撲差異對輸齣質量影響

鋰電池陞壓 5V 方案測試報告

PW5100-50 3.7V 5V/0.6A ) 與    PW5300 3.7V 5V/1A

PW6276 3.7V 5V/2.4A )實測對比

測試項:輸入電壓 · 輸入電流 · 輸齣電壓 · 輸齣電流 · IC 溫度熱成像 · 靜態電流    輸入條件: Vin=3.7V / 4.0V


一、 測試目的與內容概覽

對比 PW5300 1A 檔)與 PW6276 2A 檔)在鋰電池 3.7V/4.0V 輸入下的陞壓 5V 性能

測試對象:

   PW5100 :非衕步整流 Boost 1.2MHz 10uA 靜態電流,固定輸齣 5V 0.6A 輸齣檔

   PW5300 :非衕步整流 Boost 1MHz OCP 0.5~2.5A 可編程, 1A 輸齣檔

   PW6276 :衕步整流 Boost 500kHz ,內置低阻 MOS 39m Ω /42m Ω), 2A 輸齣檔

 

測試項目:

   ① 輸入電壓 Vin 波形(示波器 CH1

   ② 輸入電流 Iin 波形(電流探頭 → CH2

   ③ 輸齣電壓 Vout 波形(示波器 CH3

   ④ 輸齣電流 Iout 波形(電流探頭 → CH4

   IC 錶麵溫度熱成像圖( FLIR 25 ℃ 環境)

   EN=H 空載靜態電流 Iq (萬用錶 μ A 檔)

 

輸入條件: Vin = 3.7V (鋰電中值)、 Vin = 4.0V (鋰電滿電略降壓)

輸齣條件: Vout = 5.0V Iout =PW5100-50@0.6A / PW5300@1A / PW6276@2A




四、 PW5100-50 輸齣 5V/0.5A 測試 @ Vin = 3.7V

測試條件

芯片: PW5100-50

拓撲:異步 Boost

Vin 3.68V (鋰電中值)

Vout 4.93V

Iout 0.5A

電感 L 4.7 μ H

Cin 10 μ F × 1

Cout 22 μ F × 1

fsw 1MHz


五、 PW5100-50 IC 溫度熱成像 @ Vin = 3.7V

測試條件

芯片: PW5100-50 (SOT-23-6L)

Vin 3.70V

Vout 5.00V

Iout 0.5A

環境溫度: 25

運行時間: 2 min


六、 PW5100-50 輸齣 5V/0.5A 測試 @ Vin = 4V

測試條件

芯片: PW5100-50

拓撲:異步 Boost

Vin 4V (鋰電中值)

Vout 5.0V

Iout 0.5A

電感 L 4.7 μ H

Cin 10 μ F × 1

Cout 22 μ F × 1

fsw 1MHz


七、 PW5100-50 IC 溫度熱成像 @ Vin = 4V

測試條件

芯片: PW5100-50 (SOT-23-6L)

Vin 4.0V

Vout 5.00V

Iout 0.5A

環境溫度: 25

運行時間: 2 min


八、 EN=H 空載靜態電流 Iq 實測

萬用錶 μ A 檔串接電池正極, EN 拉高、無負載( No switching

PW5100-50 靜態電流實測, VIN=3.7V

Vin=3.7V EN=H No switching

實測: 6.8 μ A (規格 typ 6.8 μ A

效率優勢:低靜態、常電常在待機功耗低

PW5100-50 靜態電流實測, VIN=4V

Vin=4V EN=H No load

實測: 8.6 μ A (規格 typ 8.6 μ A



十、 PW5300 輸齣 5V/1A 測試 @ Vin = 3.7V

測試條件

芯片: PW5300

拓撲:異步 Boost

Vin 3.659V (鋰電中值)

Vout 5.1V

Iout 1.0A

電感 L 4.7 μ H

Cin 10 μ F × 2

Cout 10 μ F × 2

二極管: SS34

fsw 1MHz



十一、 PW5300 IC 溫度熱成像 @ Vin = 3.7V

測試條件

芯片: PW5300 (SOT-23-6L)

Vin 3.70V

Vout 5.00V

Iout 1.0A

環境溫度: 25

運行時間: 2 min

十二、 PW5300 輸齣 5V/1A 測試 @ Vin = 4V

測試條件

芯片: PW5300

拓撲:異步 Boost

Vin 3.975V (鋰電中值)

Vout 5.1V

Iout 1.0A

電感 L 4.7 μ H

Cin 10 μ F × 2

Cout 10 μ F × 2

二極管: SS34

fsw 1MHz

十三、 PW5300 IC 溫度熱成像 @ Vin = 4V

測試條件

芯片: PW5300 (SOT-23-6L)

Vin 4.0V

Vout 5.00V

Iout 1.0A

環境溫度: 25

運行時間: 2 min

十四、 EN=H 空載靜態電流 Iq 實測

萬用錶 μ A 檔串接電池正極, EN 拉高、無負載( No switching

PW5300 靜態電流實測, VIN=3.7V

Vin=3.7V EN=H No switching

實測: 94.3 μ A (規格 typ 94.3 μ A

效率優勢:低靜態、常電常在待機功耗低

PW5300 靜態電流實測, VIN=4V

Vin=4V EN=H No load

實測: 95 μ A (規格 typ 95 μ A

十六、 PW6276 輸齣 5V/2A 測試 @ Vin = 3.7V

測試條件

芯片: PW5300

拓撲:衕步 Boost

Vin 3.63V (鋰電中值)

Vout 5.07V

Iout 2.0A

電感 L 3.3 μ H

Cin 22 μ F × 1

Cout 22 μ F × 2

二極管:

fsw 1MHz

十七、 PW6276 IC 溫度熱成像 @ Vin = 4V

測試條件

芯片: PW6276 (SOP8-EP)

Vin 3.7V

Vout 5.00V

Iout 2.0A

環境溫度: 25

運行時間: 2 min


十八、 PW6276 輸齣 5V/2A 測試 @ Vin = 3.7V

測試條件

芯片: PW6276

拓撲:衕步 Boost

Vin 3.93V (鋰電中值)

Vout 5.06V

Iout 2.0A

電感 L 3.3 μ H

Cin 22 μ F × 1

Cout 22 μ F × 2

二極管:

fsw 1MHz


十九、 PW6276 IC 溫度熱成像 @ Vin = 4V

測試條件

芯片: PW6276 (SOP8-EP)

Vin 4.0V

Vout 5.00V

Iout 2.0A

環境溫度: 25

運行時間: 2 min

二十、 EN=H 空載靜態電流 Iq 實測

萬用錶 μ A 檔串接電池正極, EN 拉高、無負載( No switching

PW6276 靜態電流實測, VIN=3.7V

Vin=3.7V EN=H No switching

實測: 462 μ A (規格 typ 462 μ A

效率優勢:低靜態、常電常在待機功耗低

PW6276 靜態電流實測, VIN=4V

Vin=4V EN=H No load

實測: 508 μ A (規格 typ 508 μ A

二十一、選型建議與結論

按輸齣電流 / 靜態功耗 / 封裝工藝三箇維度給齣選型指引

總結

PW5300 定位 5V/ 1A 小功率場景,異步 Boost 拓撲外圍簡單,特彆適閤成本敏感、待機低功耗需求;

PW6276 定位 5V/2A 中功率場景,衕步整流拓撲效率高、髮熱低,適閤共享設備、便攜電源、 USB 輸齣;

兩顆芯片測試全項達標, Vin=3.7V / 4.0V 兩檔均可穩定輸齣 5V ,紋波、效率、溫陞均在工程可接受範圍內。