两节镍氢电池升3.3V芯片国产替代方案——平芯微PW5100/PW5103

两节镍氢电池升3.3V芯片方案PW5100/PW5103选型与应用设计在无线鼠标、血压计、遥控器、电子温度计等使用镍氢电池供电的设备中两节镍氢电池串联的电压范围为2.0V~2.8V标称2.4V这个电压远低于多数MCU、传感器和通信模块所需的3.3V工作电压。如何将两节镍氢电池高效稳定地升压到3.3V是这类产品电源设计的关键问题。今天分享平芯微PW5100和PW5103两款升压芯片在镍氢电池应用中的方案和选型建议。两节镍氢电池的电压特性两节镍氢电池串联时电压特性如下标称电压2.4V每节1.2V × 2充满电压约2.8V~2.9V每节1.4V~1.45V放电截止电压约1.8V~2.0V每节0.9V~1.0V放电平台电压大部分时间在2.0V~2.4V之间可见两节镍氢电池在整个放电过程中电压始终低于3.3V必须使用升压DC-DC变换器才能给3.3V负载供电。同时升压芯片的启动电压需要低至1.8V以下对应单节0.9V截止才能充分利用电池的全部容量。为什么PW5100/PW5103特别适合镍氢电池升压超低启动电压0.7V——两节镍氢电池亏电到1.8V单节0.9V时PW5100/PW5103仍可正常启动升压确保电池能量被充分利用不会提前浪费电池容量。超低静态电流——镍氢电池自放电率本身就较高约20%/月如果升压芯片静态电流过大会进一步缩短设备待机时间。PW5100静态电流仅10μAPW5103低至8μA待机功耗极低。效率高达95%——镍氢电池容量有限AA型约2000~2500mAh高效率升压可以最大化电池续航时间。外围极简——仅需1个电感 2个电容共3颗外围器件。对于遥控器、血压计等小体积产品极大简化了PCB设计。1.2MHz高频工作——支持0603/0805/0420等小尺寸贴片电感节省PCB面积。两节镍氢电池典型应用PW5100/PW5103在两节镍氢电池供电设备中的典型应用包括无线鼠标和无线键盘3.3V MCU供电、电子血压计3.3V传感器MCULCD驱动、遥控器和遥控玩具、电子温度计和湿度计、防丢器和蓝牙标签、无线门铃接收器、烟雾/气体报警器、LED手电筒/台灯、GPS追踪器和IoT传感器节点。镍氢电池 vs 干电池升压方案对比PW5100/PW5103同样适用于1~3节碱性干电池升压。镍氢电池与干电池升压方案的差异主要在于电压范围不同镍氢电池单节标称1.2V两节2.4V干电池单节1.5V两节3V。镍氢电池满电约2.8V比干电池3.2V低。可重复充电镍氢电池可充放电500~1000次长期使用成本更低更适合频繁使用的设备。PW5100/PW5103的超低静态电流对延长电池续航尤为重要。自放电率镍氢电池自放电率高于碱性电池因此升压芯片的超低静态电流8~10μA对长期存放的镍氢电池设备更加重要。PCB设计建议1. SW引脚走线尽量短而宽避免过孔2. 输出电容COUT22μF尽量靠近芯片VOUT引脚Pin23. 电感L1尽量靠近芯片SW引脚Pin54. 输入电容CIN10μF靠近电池输入端放置总结对于两节镍氢电池升3.3V的应用PW5100/PW5103是目前市面上外围最简、功耗最低、效率最高的升压方案之一。0.7V超低启动电压确保电池能量充分利用3颗外围器件极简设计最高95%效率最大化续航时间。无论是遥控器、血压计还是无线鼠标PW5100/PW5103都是两节镍氢电池供电的首选升压芯片。