鋰電池供電設(shè)計(jì)里，3.3V和5V升壓電路能不能不用電感？當(dāng)然可以。電荷泵方案直接用電容搞定升壓，體積小、沒(méi)磁干擾，這幾年在便攜設(shè)備里用得越來(lái)越多了。手頭正好有平芯微的兩顆經(jīng)典料： PW4004A （出5V）和 PW5410B （出3.3V），都是無(wú)電感設(shè)計(jì)，外圍極簡(jiǎn)，特別適合對(duì)PCB面積敏感的項(xiàng)目。

PW4004A：?jiǎn)喂?jié)鋰電直出5V的穩(wěn)妥方案
這芯片就是專(zhuān)門(mén)給單節(jié)鋰電池升壓到5V用的。輸入2.7V-4.5V，覆蓋鋰電典型工作區(qū)間，輸出穩(wěn)定在4.95V±3%，最大能提供230mA電流。內(nèi)部是380kHz恒定頻率的電荷泵架構(gòu)，噪聲相對(duì)可控。外圍只需要三個(gè)電容：輸入電容、輸出電容和飛電容，全用低ESR陶瓷材質(zhì)就行。保護(hù)功能很實(shí)在：輸出短路到地會(huì)限流，芯片過(guò)熱直接關(guān)斷，軟啟動(dòng)防止上電沖擊。EN引腳高電平有效（閾值約VIN/2），關(guān)斷后整機(jī)電流小于1μA，適合需要長(zhǎng)期待機(jī)的設(shè)備。設(shè)計(jì)時(shí)特別注意：飛電容必須用陶瓷電容，千萬(wàn)別用鉭電容或電解電容，因?yàn)殡姾杀霉ぷ鲿r(shí)電容兩端電壓會(huì)反向。

PW5410B：寬輸入、固定3.3V輸出的高集成方案
如果你需要的是3.3V系統(tǒng)電源，或者輸入電壓可能更低（比如兩節(jié)鎳氫電池），PW5410B更合適。它的輸入范圍很寬，1.8V-5V都能工作，輸出固定3.3V±4%。開(kāi)關(guān)頻率提高到1.2MHz，可以用更小的濾波電容，但對(duì)布局走線要求更高。在VIN=3V時(shí)，輸出電流能達(dá)到250mA。架構(gòu)也是兩相非重疊電荷泵，內(nèi)部電阻分壓采樣進(jìn)行穩(wěn)壓。同樣具備短路限流、熱保護(hù)和軟啟動(dòng)（約2.5ms）。EN引腳是CMOS輸入，閾值約0.8V，低電平關(guān)斷，嚴(yán)禁浮空。

設(shè)計(jì)時(shí)容易踩坑的幾個(gè)點(diǎn)

電容不是隨便放的 ：CIN、COUT、CFLY都必須用低ESR陶瓷電容，容值不小于2.2μF，且必須緊貼芯片引腳。尤其是CFLY，它的回路（VIN-CFLY-VOUT）要盡可能短，這是影響效率和輸出噪聲的關(guān)鍵。

EN引腳不能懸空 ：兩個(gè)芯片的EN都是高阻抗CMOS輸入，必須通過(guò)電阻上拉或下拉到明確電平，或者直接接MCU GPIO控制。

布局優(yōu)先順序 ：先確保功率回路（電容與芯片之間的走線）最短最粗，再處理信號(hào)線。接地盡量用鋪銅平面。

性能預(yù)期管理 ：電荷泵的效率通常比電感式DCDC低一些，尤其是在輸入輸出電壓差較大的時(shí)候。PW4004A在3V輸入、100mA輸出時(shí)效率典型值70%左右，PW5410B類(lèi)似。如果對(duì)效率極其敏感，需要仔細(xì)核算。

單節(jié)鋰電池， 穩(wěn)定輸出5V ，電流需求≤230mA，選 PW4004A 。

輸入電壓范圍寬（低至1.8V）， 固定輸出3.3V ，或需要更高輸出電流能力，選 PW5410B 。

這兩顆芯片把升壓電路從電感中解放了出來(lái)，用最少的外圍器件實(shí)現(xiàn)了不錯(cuò)的性能。對(duì)于空間緊張、討厭磁件干擾的鋰電池設(shè)備來(lái)說(shuō)，是個(gè)值得考慮的方案。數(shù)據(jù)手冊(cè)是關(guān)鍵，畫(huà)板前務(wù)必仔細(xì)過(guò)一遍參數(shù)表和布局建議。

審核編輯 黃宇