引言：单节锂电池供电系统的 5V升压需求

在便携式电子设备设计中，单节锂电池（标称电压 3.7V，工作范围3.0V-4.2V）因其高能量密度和紧凑尺寸而被广泛采用。然而，大量外围电路、传感器和接口芯片需要标准的5V供电电压，这就产生了将3.7V升压至5V的刚性需求。 升压转换芯片 在此扮演着关键角色，需要在效率、尺寸、成本和性能间取得精细平衡。平芯微电子针对这一应用场景提供了 PW5100、PW5300A、PW6276三款特色鲜明的解决方案，覆盖了从微功耗到高效率的不同应用需求。

一、技术背景：升压转换的核心挑战

1.1 基本工作条件

输入电压范围 ： 3.0V-4.2V（单节锂电池典型范围）

输出电压要求 ：稳定 5V±2%

关键性能指标 ：转换效率、静态功耗、输出纹波、负载调整率

1.2 设计考量要点

效率与功耗平衡 ：特别是轻载效率对电池续航的影响

尺寸限制 ：便携设备对 PCB面积的苛刻要求

成本控制 ：消费电子产品对 BOM成本的敏感性

输出质量 ：对噪声敏感应用的低纹波要求

二、 PW5100：高效率同步升压解决方案

2.1 核心特性概述

PW5100是一款采用同步整流技术的升压转换器，专为需要高效率、中等功率的应用场景优化。

关键技术参数：

输入电压范围： 1.5V-5.0V

输出电压：固定 5V 

最大输出电流： 0.5A（5V输出时）

开关频率： 1.2MHz

典型效率：高达 90%（3.7V转5V@500mA）

静态电流： 20μA

封装： SOT23-5

2.2 技术亮点

高效率架构：

同步整流拓扑，省去外部肖特基二极管

低导通电阻的内部功率 MOSFET

1.2MHz开关频率，允许使用小尺寸电感

容易过 EMC

智能控制特性：

轻载时自动进入省电模式（ PSM）

输入电压欠压锁定保护

过温保护

2.3 典型应用场景

电源（ 5V输出阶段）

蓝牙音箱、便携式扬声器

智能家居传感器节点

需要 5V供电的便携式仪器

设计注意事项：

推荐使用 4.7μH-10μH功率电感

输出电容建议 22μF陶瓷电容

布局时注意功率回路最小化

三、 PW5300A：高性能可调输出升压芯片

3.1 核心特性概述

PW5300A是一款高性能升压转换器，以其宽输入范围、可调输出和优异的负载调整率著称。

关键技术参数：

输入电压范围： 2.2V-5.0V

输出电压范围： 4V-12V可调

最大输出电流： 1.2A（5V输出时）

开关频率： 1.0MHz

典型效率： 85%（3.7V转5V@1A）

静态电流： 200μA

3.2 技术亮点

宽范围适应性：

低至 2.2V的启动电压，适合深度放电电池

输出电压精密可调，适应特殊电压需求

优异的线性调整率（ 0.5%/V）

增强的保护功能：

逐周期电流限制

输出过压保护

软启动功能，防止输入电流冲击

3.3 典型应用场景

单节锂电池供电的工业传感器

便携式医疗监测设备

需要特殊电压的 RF模块供电

电池供电的测试测量设备

设计优势：

可调输出为系统设计提供灵活性

良好的负载瞬态响应

宽温度范围工作能力（ -40℃至85℃）

四、 PW6276：微功耗升压转换器

4.1 核心特性概述

PW6276专为电池供电的微功耗应用设计，在轻载效率方面表现卓越。

关键技术参数：

输入电压范围： 2.5V-4.4V

输出电压： 5.0V或可调

最大输出电流： 2400mA（5V输出时）

开关频率： 500kHz

典型效率： 93%（3.7V转5V@1A）

静态电流：仅 250μA

关断电流： <1μA

4.2 技术亮点

极致低功耗：

250μA静态电流

超低关断电流，延长电池寿命

优化的轻载效率曲线

简单易用：

最小外部元件需求（仅需电感和电容）

小尺寸封装，适合空间受限应用

固定电压版本无需反馈电阻

4.3 典型应用场景

物联网传感器节点

可穿戴设备

低功耗蓝牙模块供电

便携式消费电子待机电源

设计特色：

对电池续航时间有显著提升

非常适合间歇工作模式的应用

低成本、小尺寸解决方案

五、三款芯片对比分析与选型指南

5.1 性能对比表