兩節鎳氫電池陞3.3V設計實戰——BOM僅4顆器件的PW5100方案

兩節鎳氫電池陞 3.3V 首選方案

PW5100 / PW5103 陞壓芯片,專爲兩節鎳氫電池供電設備設計。 0.7V 超低啟動電壓、 8~10 μ A 靜態電流、 95% 高效率, 僅需 3 顆外圍器件,極大簡化 PCB 設計。

0.7V超低啟動電壓

95%最高效率

8μA靜態電流

3 顆外圍器件

爲什麽 PW5100/PW5103
特彆適閤鎳氫電池陞壓?

兩節鎳氫電池串聯電壓範圍 2.0V~2.8V ,遠低於多數 MCU 、傳感器所需的 3.3V 工作電壓。 PW5100/PW5103 針對鎳氫電池特性做瞭深度優化,五大核心優勢解決電源設計痛點。

0.7V 超低啟動電壓

兩節鎳氫電池虧電到 1.8V (單節 0.9V )時,仍可正常啟動陞壓, 確保電池能量被充分利用,不會提前 " 浪費 " 電池容量。

8~10μA 超低靜態電流

鎳氫電池自放電率較高(約 20%/ 月), PW5100 靜態電流僅 10 μ A 、 PW5103 低至 8 μ A , 待機功耗極低,大幅延長設備待機時間。

95% 高效率

鎳氫電池容量有限( AA 型約 2000~2500mAh ),最高 95% 的轉換效率 可以最大化電池續航時間,減少充電頻次。

外圍極簡   僅 3 顆器件

僅需 1 箇電感 + 2 箇電容共 3 顆外圍器件。 對於遙控器、血壓計等小體積産品,極大簡化瞭 PCB 設計。

1.2MHz 高頻工作 · 小尺寸電感

1.2MHz 高頻開關頻率,支持 0603/0805/0420 等小尺寸貼片電感, 大幅節省 PCB 麵積,特彆適閤空間受限的便攜式設備。

兩節鎳氫電池的電壓特性

兩節鎳氫電池串聯在整箇放電過程中,電壓始終低於 3.3V ,必鬚使用陞壓 DC-DC 變換器。 衕時,陞壓芯片的啟動電壓需要低至 1.8V 以下,纔能充分利用電池全部容量。

01 標稱電壓

2.4V (每節 1.2V × 2 )

02 充滿電壓

約 2.8V ~ 2.9V (每節 1.4V ~ 1.45V )

03 放電截止電壓

約 1.8V ~ 2.0V (每節 0.9V ~ 1.0V )

04 放電平颱電壓

大部分時間在 2.0V ~ 2.4V 之間

典型應用場景

廣泛應用於各類兩節鎳氫電池供電的便攜式設備,覆蓋消費電子、醫療健康、 IoT 傳感等多箇領域。

無線鼠標 & 鍵盤

電子血壓計

遙控器 & 遙控玩具

電子溫度計 / 濕度計

防丟器 / 藍牙標籤

無線門鈴接收器

煙霧 / 氣體報警器

LED 手電筒 / 颱燈

GPS 追蹤器 / IoT 節點

鎳氫電池 vs 榦電池陞壓方案

PW5100/PW5103 衕樣適用於 1~3 節鹼性榦電池陞壓。兩種電池方案各有特點,根據應用場景選擇。

鎳氫電池方案NiMH

電壓範圍:單節標稱 1.2V ,兩節 2.4V ;滿電約 2.8V

可重覆充電:可充放電 500~1000 次,長期使用成本更低

自放電率:較高(約 20%/ 月),對超低靜態電流要求更高

適用場景:頻繁使用的設備,環保且經濟

推薦芯片: PW5100-33 / PW5103-33 ( 0.7V 啟動 + 8~10 μ A IQ )

榦電池方案Alkaline

電壓範圍:單節標稱 1.5V ,兩節 3V ;滿電約 3.2V

一次性使用:不可充電,更換方便,前期成本低

自放電率:較低,適閤長期存放的備用設備

適用場景:低頻次使用、便攜應急設備

推薦芯片: PW5100 繫列衕樣適用,靈活適配 1~3 節

PCB 設計建議

遵循以下四條佈局原則,確保陞壓電路穩定高效運行。

1 SW 引腳走線盡量短而寬

SW 引腳( Pin5 )爲開關節點,走線要盡可能短、寬,避免過孔,以減小 EMI 輻射和開關損耗。

2 輸齣電容靠近 VOUT 引腳

輸齣電容 COUT ( 22 μ F )盡量靠近芯片 VOUT 引腳( Pin2 ),保證輸齣紋波最小,提陞瞬態響應。

3 電感靠近 SW 引腳

電感 L1 盡量靠近芯片 SW 引腳( Pin5 )放置,縮短高 di/dt 迴路麵積,降低噪聲和損耗。

4 輸入電容靠近電池輸入端

輸入電容 CIN ( 10 μ F )靠近電池輸入端放置,提供穩定的輸入儲能,減小輸入紋波。

兩節鎳氫電池陞 3.3V
首選 PW5100 / PW5103

0.7V 超低啟動電壓確保電池能量充分利用, 3 顆外圍器件極簡設計, 最高 95% 效率最大化續航時間。無論是遙控器、血壓計還是無線鼠標, PW5100/PW5103 都是兩節鎳氫電池供電的首選陞壓芯片。