DC-DC 4.2V升5V 單節(jié)鋰電如何升壓？升壓恒壓SL4011方案解析

森利威爾電子.

DC-DC 4.2V升5V：?jiǎn)喂?jié)鋰電如何高效升壓？SL4011方案解析

在便攜式電子設(shè)備中，單節(jié)鋰電池（滿電電壓4.2V）因其輕便和高能量密度被廣泛應(yīng)用。然而，許多設(shè)備如USB外設(shè)、傳感器模塊或低功耗MCU系統(tǒng)需要穩(wěn)定的5V供電，如何將鋰電池電壓高效、穩(wěn)定地升壓至5V成為關(guān)鍵問(wèn)題。‌SL4011升壓芯片‌憑借其獨(dú)特的性能優(yōu)勢(shì)，成為單節(jié)鋰電升壓場(chǎng)景中的理想選擇。本文將從實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景出發(fā)，解析SL4011方案的四大核心優(yōu)勢(shì)。

一、高效升壓：告別能量浪費(fèi)，延長(zhǎng)設(shè)備續(xù)航

鋰電池在放電過(guò)程中電壓逐漸下降（從4.2V至3.0V），傳統(tǒng)升壓方案在低輸入電壓時(shí)效率驟降，導(dǎo)致電池容量無(wú)法充分利用。SL4011通過(guò)‌自適應(yīng)開關(guān)控制技術(shù)‌，在寬輸入電壓范圍內(nèi)（2.5V-5.5V）保持高達(dá)92%的轉(zhuǎn)換效率。
案例場(chǎng)景‌：一款采用SL4011的藍(lán)牙耳機(jī)充電倉(cāng)，即便在鋰電池電壓降至3.3V時(shí)，仍能穩(wěn)定輸出5V為耳機(jī)充電，相比傳統(tǒng)方案續(xù)航時(shí)間提升20%，避免電量“虛標(biāo)”問(wèn)題。

二、極簡(jiǎn)電路設(shè)計(jì)：降低開發(fā)成本，加速產(chǎn)品落地

傳統(tǒng)升壓方案需外接MOS管、復(fù)雜補(bǔ)償電路和多個(gè)電容電感，而SL4011‌高度集成化設(shè)計(jì)‌（內(nèi)置功率開關(guān)和軟啟動(dòng)功能）僅需4個(gè)外圍元件即可工作。
案例場(chǎng)景‌：某智能手環(huán)廠商采用SL4011方案，將PCB面積縮小40%，物料成本降低15%，快速實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品小型化迭代，搶占市場(chǎng)先機(jī)。

三、安全穩(wěn)定：多重防護(hù)保障設(shè)備可靠性

鋰電池過(guò)放、過(guò)流或溫度異常可能引發(fā)安全隱患。SL4011集成‌過(guò)流保護(hù)（OCP）、過(guò)溫保護(hù)（TSD）和輸入欠壓鎖定（UVLO）‌，同時(shí)通過(guò)‌恒壓閉環(huán)控制‌確保輸出電壓波動(dòng)小于±1%。
案例場(chǎng)景‌：戶外太陽(yáng)能傳感器節(jié)點(diǎn)中，SL4011在高溫環(huán)境下自動(dòng)觸發(fā)溫度保護(hù)，避免芯片損壞；當(dāng)鋰電池過(guò)放時(shí)，智能切斷輸出防止電池深度放電，延長(zhǎng)電池壽命。

四、超低待機(jī)功耗：應(yīng)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備長(zhǎng)待機(jī)需求

針對(duì)智能家居、電子標(biāo)簽等需長(zhǎng)期待機(jī)的設(shè)備，SL4011的‌待機(jī)功耗僅10μA‌，相比競(jìng)品降低50%以上，顯著減少電池自耗電。
案例場(chǎng)景‌：某電子價(jià)簽方案采用SL4011后，在維持5V無(wú)線通信模塊供電的同時(shí)，整體待機(jī)時(shí)間從6個(gè)月延長(zhǎng)至1年，降低運(yùn)維成本。

無(wú)論是消費(fèi)電子、工業(yè)傳感器還是物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，SL4011憑借‌高效能、高集成度、高可靠性‌三大特性，成功解決了單節(jié)鋰電升壓中的效率損失、設(shè)計(jì)復(fù)雜性和安全隱患等痛點(diǎn)。其“極簡(jiǎn)設(shè)計(jì)+智能防護(hù)”的組合，正在成為4.2V轉(zhuǎn)5V場(chǎng)景的行業(yè)標(biāo)桿方案，助力開發(fā)者快速實(shí)現(xiàn)高性能、低成本的電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

SL4011 升壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器

產(chǎn)品概述

  SL4011 是一款高功率異步升壓轉(zhuǎn)換器，集成22mΩ功率開關(guān)管，為便攜式系統(tǒng)提供高效的小

尺寸解決方案。

  SL4011 具有2.7V至12V寬輸入電壓范圍，可為采用單節(jié)或兩節(jié)鋰電池的應(yīng)用提供支持。該器

件具備10A開關(guān)電流能力，并且能夠提供高達(dá)12.8V的輸出電壓。

  SL4011 支持可編程的軟啟動(dòng)，以及可調(diào)節(jié)的開關(guān)峰值電流限制。

  SL4011 支持兩種不同的tr/tf，以適應(yīng)不同的EMI和效率需求。

  SL4011 安全保護(hù)機(jī)制包括13V輸出過(guò)壓保護(hù)、和熱關(guān)斷保護(hù)。

產(chǎn)品特點(diǎn)

● 輸入電壓范圍：2.7V-12V

● 低關(guān)斷功耗，關(guān)斷電流1uA

● 輸出電壓范圍：最高12.8V

● 支持兩種tr/tf模式，應(yīng)對(duì)EMI挑戰(zhàn)

● 固定開關(guān)頻率：500kHz

● 可編程軟啟動(dòng)

● 可編程峰值電流：10A

● 輸出過(guò)壓(13V)、熱關(guān)斷等保護(hù)

● 高達(dá)94%轉(zhuǎn)換效率

● 采用ESOP8封裝

產(chǎn)品應(yīng)用

● 無(wú)線音箱

● 拉桿音箱

● 便攜式音箱

● 平板電腦，筆記本電腦

● 移動(dòng)電源

● POS機(jī)終端

● 充電設(shè)備

● 無(wú)刷電機(jī)

● USB TYPE-C電源傳輸

● 電推剪發(fā)器

典型原理圖