電動車控製器供電難題:60V降壓轉5V,3.3V,12V電源芯片

輸入 60V 降壓 5V/3.3V/12V 方案測試報告

PW2153 / PW2815 / PW8600   實測對比

測試項:轉換效率 · 熱性能 · 靜態功耗 · 典型應用 測試條件: Vin=60V, Vout=5V/3.3V/12V


一、測試目的與內容概覽

針對六款 DC-DC LDO 電源芯片,在工業及汽車電子典型工況下的性能對比與驗證

01 測試對象:覆蓋多品類電源管理芯片

l 異步降壓 DC-DC PW2153 (8V-150V) PW2815 (4.5V-80V) PW2312B (5.5V-60V)

l LDO 線性穩壓器: PW8600 (3V-80V) ,提供低噪聲穩壓輸齣

02 核心測試項目:多維度性能驗證

① 芯片核心規格與電氣蔘數的一緻性對比分析

② 典型應用電路拓撲解析與實際佈線適配性評估

③ 轉換效率 ( η ) 實測:滿載 / 輕載工況下的能效錶現

④ 熱性能分析 (Tj) :高溫環境下的結溫與散熱特性測試

⑤ 空載靜態電流 (IQ) 測試:低功耗待機狀態下的電流消耗

03 測試環境條件:模擬真實工業 / 車載場景

輸入條件: Vin = 48V (模擬工業總線 / 汽車電子供電環境)

輸齣條件: Vout = 5.0V / 3.3V (滿足主流 MCU/ 傳感器供電需求)



四、 應用電路 (LDO)

LDO 核心原理與特性

線性穩壓器( LDO )是電源設計中常用的穩壓器件,其核心優勢在於電路結構極簡,僅需少量輸入輸齣電容卽可工作,且輸齣噪聲極低。

需重點關註功耗公式: P = (Vin - Vout) × Iout 。在高壓差場景下,能量主要以熱量形式損耗,因此選型時需結閤實際壓差與負載電流評估效率。

PW8600 :高壓輸入型 LDO

專爲高壓環境設計,支持寬電壓輸入範圍。其應用電路極其簡單,僅需配置輸入輸齣電容卽可穩定運行,極大簡化瞭硬件設計流程。但在高輸入輸齣壓差工況下,功耗會隨壓差增大而显著增加,實際應用中需充分考慮散熱設計。

PW75XX :低功耗型 LDO

具備極低的靜態工作電流,是電池供電設備待機模式的理想選擇,能有效延長設備續航時間。雖然自身功耗極低,但依然遵循 LDO 的功耗規律,在高壓差應用場景下仍會産生一定的功率損耗,需結閤實際需求進行效率評估。




六、 PW2153 輸齣 5V/3A 測試 @ Vin = 60V

測試條件

芯片: PW2153

拓撲:異步 Buck

Vin 59.3V (鋰電中值)

Vout 4.98V

Iout 3.0A

電感 L 47 μ H

Cin 47 μ F × 1

Cout 680 μ F × 1

fsw 1MHz

七、 PW2153 IC 溫度熱成像 @ Vin = 60V

測試條件

芯片: PW 2153(SOP8)

Vin 60.0V

Vout 5.0V

Iout 3.0A

環境溫度: 25

運行時間: 2 min



八、 PW2153 輸齣 5V/4A 測試 @ Vin = 60V

測試條件

芯片: PW2153

拓撲:異步 Buck

Vin 59.8V (鋰電中值)

Vout 4.97V

Iout 4.0A

電感 L 47 μ H

Cin 47 μ F × 1

Cout 680 μ F × 1

fsw 1MHz


九、 PW2153 IC 溫度熱成像 @ Vin = 60V

測試條件

芯片: PW 2153(SOP8)

Vin 60V

Vout 5.0V

Iout 4.0A

環境溫度: 25

運行時間: 2 min


十、 PW2153 輸齣 5V/4.5A 測試 @ Vin = 60V

測試條件

芯片: PW2153

拓撲:異步 Buck

Vin 59.8V (鋰電中值)

Vout 4.62V

Iout 4.5A

電感 L 47 μ H

Cin 47 μ F × 1

Cout 680 μ F × 1

fsw 1MHz


十一、 PW2153 IC 溫度熱成像 @ Vin = 60V

測試條件

芯片: PW 2153(SOP8)

Vin 60.0V

Vout 5.0V

Iout 4.5A

環境溫度: 25

運行時間: 2 min


十二、 PW2153 輸齣 12V/3A 測試 @ Vin = 60V

測試條件

芯片: PW2153

拓撲:異步 Buck

Vin 59.8V (鋰電中值)

Vout 12.04V

Iout 3.0A

電感 L 47 μ H

Cin 47 μ F × 1

Cout 680 μ F × 1

fsw 1MHz


十三、 PW2153 IC 溫度熱成像 @ Vin = 60V

測試條件

芯片: PW 2153(SOP8)

Vin 60.0V

Vout 12.0V

Iout 3.0A

環境溫度: 25

運行時間: 2 min


十四、 PW2153 輸齣 12V/4A 測試 @ Vin = 60V

測試條件

芯片: PW2153

拓撲:異步 Buck

Vin 59.7V (鋰電中值)

Vout 12.02V

Iout 4.0A

電感 L 47 μ H

Cin 47 μ F × 1

Cout 680 μ F × 1

fsw 1MHz


十五、 PW2153 IC 溫度熱成像 @ Vin = 60V

測試條件

芯片: PW 2153(SOP8)

Vin 60.0V

Vout 12.0V

Iout 4.0A

環境溫度: 25

運行時間: 2 min


十六、 PW2153 輸齣 12V/5A 測試 @ Vin = 60V

測試條件

芯片: PW2153

拓撲:異步 Buck

Vin 59.6V (鋰電中值)

Vout 11.99V

Iout 5.0A

電感 L 47 μ H

Cin 47 μ F × 1

Cout 680 μ F × 1

fsw 1MHz


十七、 PW2153 IC 溫度熱成像 @ Vin = 60V

測試條件

芯片: PW 2153(SOP8)

Vin 60.0V

Vout 12.0V

Iout 5.0A

環境溫度: 25

運行時間: 2 min




十九、 PW2815 輸齣 3.3V/0.5A 測試 @ Vin = 60V

測試條件

芯片: PW2815

拓撲:異步 Buck

Vin 59.8V (鋰電中值)

Vout 3.353V

Iout 0.5A

電感 L 22 μ H

Cin 100 μ F × 1

Cout 22 μ F × 2

fsw 1MHz



二十、 PW2815 IC 溫度熱成像 @ Vin = 60V

測試條件

芯片: PW 2815(SOP8-EP)

Vin 60V

Vout 3.3V

Iout 0.5A

環境溫度: 25

運行時間: 2 min



二十一、 PW2815 輸齣 3.3V/1.0A 測試 @ Vin = 60V

測試條件

芯片: PW2815

拓撲:異步 Buck

Vin 59.8V (鋰電中值)

Vout 3.36V

Iout 1.0A

電感 L 22 μ H

Cin 100 μ F × 1

Cout 22 μ F × 2

fsw 1MHz


二十二、 PW2815 IC 溫度熱成像 @ Vin = 60V

測試條件

芯片: PW 2815(SOP8-EP)

Vin 60.0V

Vout 3.3V

Iout 1.0A

環境溫度: 25

運行時間: 2 min


二十三、 PW2815 輸齣 3.3V/1.2A 測試 @ Vin = 60V

測試條件

芯片: PW2815

拓撲:異步 Buck

Vin 59.9V (鋰電中值)

Vout 3.34V

Iout 1.2A

電感 L 22 μ H

Cin 100 μ F × 1

Cout 22 μ F × 2

fsw 1MHz



二十四、 PW2815 IC 溫度熱成像 @ Vin = 60V

測試條件

芯片: PW 2815(SOP8-EP)

Vin 60.0V

Vout 3.3V

Iout 1.2A

環境溫度: 25

運行時間: 2 min


二十五、 PW2815 輸齣 5V/0.5A 測試 @ Vin = 60V

測試條件

芯片: PW2815

拓撲:異步 Buck

Vin 59.9V (鋰電中值)

Vout 5.08V

Iout 0.5A

電感 L 22 μ H

Cin 100 μ F × 1

Cout 22 μ F × 2

fsw 1MHz

二十六、 PW2815 IC 溫度熱成像 @ Vin = 60V

測試條件

芯片: PW 2815(SOP8-EP)

Vin 60.0V

Vout 5.0V

Iout 0.5A

環境溫度: 25

運行時間: 2 min



二十七、 PW2815 輸齣 5V/1.0A 測試 @ Vin = 60V

測試條件

芯片: PW2815

拓撲:異步 Buck

Vin 59.9V (鋰電中值)

Vout 5.08V

Iout 1.0A

電感 L 22 μ H

Cin 100 μ F × 1

Cout 22 μ F × 2

fsw 1MHz


二十八、 PW2815 IC 溫度熱成像 @ Vin = 60V

測試條件

芯片: PW 2815(SOP8-EP)

Vin 60.0V

Vout 5.0V

Iout 1.0A

環境溫度: 25

運行時間: 2 min


二十九、 PW2815 輸齣 5V/1.2A 測試 @ Vin = 60V

測試條件

芯片: PW2815

拓撲:異步 Buck

Vin 59.9V (鋰電中值)

Vout 5.07V

Iout 1.2A

電感 L 22 μ H

Cin 100 μ F × 1

Cout 22 μ F × 2

fsw 1MHz


三十、 PW2815 IC 溫度熱成像 @ Vin = 60V

測試條件

芯片: PW 2815(SOP8-EP)

Vin 60.0V

Vout 5.0V

Iout 1.2A

環境溫度: 25

運行時間: 2 min


二十九、 PW2815 輸齣 12V/0.5A 測試 @ Vin = 60V

測試條件

芯片: PW2815

拓撲:異步 Buck

Vin 60.0V (鋰電中值)

Vout 12.21V

Iout 0.5A

電感 L 22 μ H

Cin 100 μ F × 1

Cout 22 μ F × 2

fsw 1MHz


三十、 PW2815 IC 溫度熱成像 @ Vin = 60V

測試條件

芯片: PW 2815(SOP8-EP)

Vin 60.0V

Vout 12.0V

Iout 0.5A

環境溫度: 25

運行時間: 2 min


二十九、 PW2815 輸齣 12V/1.0A 測試 @ Vin = 60V

測試條件

芯片: PW2815

拓撲:異步 Buck

Vin 60.0V (鋰電中值)

Vout 12.21V

Iout 1.0A

電感 L 22 μ H

Cin 100 μ F × 1

Cout 22 μ F × 2

fsw 1MHz


三十、 PW2815 IC 溫度熱成像 @ Vin = 60V

測試條件

芯片: PW 2815(SOP8-EP)

Vin 60.0V

Vout 12.0V

Iout 1.0A

環境溫度: 25

運行時間: 2 min


二十九、 PW2815 輸齣 12V/1.2A 測試 @ Vin = 60V

測試條件

芯片: PW2815

拓撲:異步 Buck

Vin 59.9V (鋰電中值)

Vout 12.22V

Iout 1.2A

電感 L 22 μ H

Cin 100 μ F × 1

Cout 22 μ F × 2

fsw 1MHz


三十、 PW2815 IC 溫度熱成像 @ Vin = 60V

測試條件

芯片: PW 2815(SOP8-EP)

Vin 60.0V

Vout 12.0V

Iout 1.2A

環境溫度: 25

運行時間: 2 min



四十五、 PW8600 輸齣 3.3V/0.005A 測試 @ Vin = 60V

測試條件

芯片: PW8600

拓撲   LDO( 線性穩壓器 )

Vin 59.9V (鋰電中值)

Vout 3.26V

Iout 0.005A

電感 L

Cin 1 μ F × 1

Cout 10 μ F × 1

fsw 1MHz


四十六、 PW8600 IC 溫度熱成像 @ Vin = 60V

測試條件

芯片: PW 8600(SOT23-3L/SOT9-3L)

Vin 76.0V

Vout 3.3V

Iout 0.005A

環境溫度: 25

運行時間: 2 min


四十七、 PW8600 輸齣 5V/0.005A 測試 @ Vin = 60V

測試條件

芯片: PW8600

拓撲   LDO( 線性穩壓器 )

Vin 59.8V (鋰電中值)

Vout 4.98V

Iout 0.005A

電感 L

Cin 1 μ F × 1

Cout 10 μ F × 1

fsw 1MHz


四十八、 PW8600 IC 溫度熱成像 @ Vin = 60V

測試條件

芯片: PW 8600(SOT23-3L/SOT9-3L)

Vin 60.0V

Vout 5.0V

Iout 0.005A

環境溫度: 25

運行時間: 2 min