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PW5012：锂电池/5V升压12V/1.5A 异步DC-DC升压芯片关键词： 22mΩ低内阻功率MOS、2.7V12V宽输入、3V13V可调输出、SOP8-EP封装 把3.7V锂电池、7.4V两串锂电或USB 5V提升到稳定的12V/1A~1.5A，是便携设备中常见的供电转换需求。实现这一转换，升压芯片需要在输入电压范围、输出功率能力和转换效率三方面达到均衡。平芯微半导体（PWChip）推出的PW5012，正是面向这一需求设计的异步升压转换器。 PW5012内部集成22mΩ低内阻功率MOS，输入电压覆盖2.7V12V，输出电压通过FB脚分压电阻在3V13V之间设定。典型工况下，3.7V输入升压至12V可输出1A，效率约88%；7.2V输入升压至12V可输出1.5A，效率可达93%。芯片采用SOP8-EP底部带焊盘封装，散热条件较好，适合1.5A级别的大功率升压方案。 一、PW5012 产品概述PW5012 是一款集成22mΩ功率开关管的高功率异步升压转换器（Asynchronous Boost Converter）。其开关频率为360kHz，重载时以PWM模式工作以保证输出精度，轻载时自动切换到PFM模式，从而降低静态功耗、提升轻载效率。在保护功能方面，PW5012支持可编程软启动、逐周期峰值电流限制、18V输出过压保护以及过温关断保护。软启动通过SEM脚外接CSS电容实现，可防止上电瞬间出现大电流冲击；逐周期限流则根据外部设置限制开关峰值电流，提升系统可靠性。 二、PW5012 主要特点· 最高转换效率可达95%，7.2V→12V/1.5A时效率93% · 恒压输出范围3V~13V，由FB脚R1/R2分压电阻设定 · 内置18V输出过压保护（OVP） · 关断电流仅1μA，静态功耗较低 · PWM/PFM双模式自动切换，兼顾重载效率和轻载功耗 · 可编程软启动，通过SEM脚外接电容实现 · SOP8-EP封装，底部带散热焊盘，PCB散热表现较好PW5012 适用于以下产品和场景： · 充电宝多协议输出 · 便携投影、便携补光设备 · 行车记录仪后备电源 · 便携医疗、便携仪器仪表 · 锂电池/USB供电的便携设备 电路设计要点输入与输出电容选择 VIN ≤ 5V时，输入电容CIN建议采用22μF+22μF陶瓷电容组合；VOUT ≤ 9V时，输出电容COUT建议采用22μF+22μF陶瓷电容组合。若VIN > 8V（如7.4V两串锂电），CIN建议采用10μF陶瓷电容并联100μF电解电容；VOUT为9V或12V时，COUT建议采用22μF陶瓷电容并联220μF电解电容。 环路补偿参数 COMP脚外接RC/CC/CP组成补偿网络，典型参数为RC=56kΩ、CC=3.3nF、CP=47pF。实际参数需根据输出电流、电感值和输出电容重新计算。交叉频率fC建议设定在10kHz左右，并满足fC < 1/10 fSW且fC < 1/5 fRHPZ的条件。 D1建议选择快恢复、低正向压降的肖特基二极管，如SS54、SK54、SS36。输出电流较大时，可采用两颗并联方式降低导通损耗。二极管反向击穿电压应高于最大输出电压，12V输出建议选用40V以上反压规格。 电感选型 电感L1推荐3.3μH，可满足大多数应用需求。选型时饱和电流应大于芯片工作条件下的最大峰值电流，DCR和高频ESR越低，整体效率越高。电感应紧靠SW脚放置，功率回路面积尽量缩小。 使能与开关脚 EN脚高电平时芯片工作，内部接800kΩ下拉电阻，不建议施加超过7V的电压。SW脚走线应短而粗，铺铜面积尽量小，电感L1紧靠SW脚摆放。 四、应用指南4.1 欠压/过压/过温保护PW5012内置三重保护机制。VIN和VCC均具有欠压锁定（UVLO）功能，输入电压低于阈值时芯片关断；输出电压高于18V时芯片停止工作，待电压恢复后重新启动；结温超过150℃时启动过温关断，降至130℃后恢复。这些保护功能可提升芯片在电池深放、短路、异常输出等情况下的可靠性。 4.2 电感选型与EMI抑制电感是影响升压电路稳态、瞬态、环路和效率的关键器件。除饱和电流和DCR外，高频ESR也会影响整体效率。电感布局上应尽量靠近SW脚，缩短功率回路。为抑制EMI辐射，可在SW端增加RC串联到地网络，典型值为R=1Ω、C=3.3nF，采用1206封装。 4.3 输出电容降低输出纹波需要足够的输出电容，但容量过大会拖慢系统响应并增加成本。推荐采用低ESR组合：1μF // 10μF // 10μF // 470μF。需要注意的是，电容在额定电压下容量会明显衰减，因此额定电压应留出余量，12V输出建议选用25V/35V电解电容或16V陶瓷电容。 4.4 输入电容当输入电源稳定且靠近芯片时，即使不加输入滤波电容，电路也能工作。但若电源距离芯片较远，建议在DC-DC输入端就近放置≥4.7μF滤波电容，以减小输入线阻抗引起的噪声。VIN ≤ 5V时推荐22μF+22μF陶瓷组合；VIN > 8V时推荐10μF陶瓷并联100μF电解。 4.5 肖特基二极管续流二极管应选择快恢复、低正向压降的肖特基二极管。其平均电流和峰值电流必须超过输出平均电流和电感峰值电流，反向击穿电压应大于最大输出电压。12V输出场景下，建议选用40V以上反压的肖特基二极管。 4.6 COMP环路补偿COMP脚为内部误差放大器输出，外接RC/CC/CP网络进行环路补偿。典型参数为RC=56kΩ、CC=3.3nF、CP=47pF；当CP < 10pF时可悬空处理。补偿参数设置不合理会导致重载提前失稳并影响效率，需根据实际负载和LC参数进行调试。 五、PCB布局关键要点
良好的PCB布局对升压转换器的性能和稳定性影响较大，主要注意以下几点： · SW布线短而宽，避免过多过孔；L1、D1与引脚4相连的功率回路铺铜面积尽量小，电感紧靠引脚4放置。 · COUT输出电容紧靠D1肖特基二极管放置。 · CIN输入电容紧靠电感器放置。 · CIN地、COUT地和芯片底部焊盘地三个地回路走线要粗、距离要短。 · R1、R2反馈电阻紧靠FB脚摆放，远离SW铺铜区，避免开关噪声耦合到反馈信号。
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