DC-DC 4.2V升5V 單節鋰電如何升壓？升壓恒壓SL4011方案解析

森利威爾電子.

DC-DC 4.2V升5V：?jiǎn)喂濅囯娙绾胃咝�升壓？SL4011方案解析

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

一、高效升壓：告別能量浪費，延長(cháng)設備續航

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

二、極簡(jiǎn)電路設計：降低開(kāi)發(fā)成本，加速產(chǎn)品落地

傳統升壓方案需外接MOS管、復雜補償電路和多個(gè)電容電感，而SL4011‌高度集成化設計‌（內置功率開(kāi)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(chǎng)商采用SL4011方案，將PCB面積縮小40%，物料成本降低15%，快速實(shí)現產(chǎn)品小型化迭代，搶占市場(chǎng)先機。

三、安全穩定：多重防護保障設備可靠性

鋰電池過(guò)放、過(guò)流或溫度異�？赡芤�發(fā)安全隱患。SL4011集成‌過(guò)流保護（OCP）、過(guò)溫保護（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(hù)外太陽(yáng)能傳感器節點(diǎn)中，SL4011在高溫環(huán)境下自動(dòng)觸發(fā)溫度保護，避免芯片損壞；當鋰電池過(guò)放時(shí)，智能切斷輸出防止電池深度放電，延長(cháng)電池壽命。

四、超低待機功耗：應對物聯(lián)網(wǎng)設備長(cháng)待機需求

針對智能家居、電子標簽等需長(cháng)期待機的設備，SL4011的‌待機功耗僅10μA‌，相比競品降低50%以上，顯著(zhù)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(xiàn)通信模塊供電的同時(shí)，整體待機時(shí)間從6個(gè)月延長(cháng)至1年，降低運維成本。

無(wú)論是消費電子、工業(yè)傳感器還是物聯(lián)網(wǎng)設備，SL4011憑借‌高效能、高集成度、高可靠性‌三大特性，成功解決了單節鋰電升壓中的效率損失、設計復雜性和安全隱患等痛點(diǎn)。其“極簡(jiǎn)設計+智能防護”的組合，正在成為4.2V轉5V場(chǎng)景的行業(yè)標桿方案，助力開(kāi)發(fā)者快速實(shí)現高性能、低成本的電源系統設計。

SL4011 升壓型DC-DC轉換器

產(chǎn)品概述

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

尺寸解決方案。

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

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

  SL4011 支持可編程的軟啟動(dòng)，以及可調節的開(kāi)關(guān)峰值電流限制。

  SL4011 支持兩種不同的tr/tf，以適應不同的EMI和效率需求。

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

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，應對EMI挑戰

● 固定開(kāi)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

● 高達94%轉換效率

● 采用ESOP8封裝

產(chǎn)品應用

● 無(wú)線(xiàn)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機終端

● 充電設備

● 無(wú)刷電機

● USB TYPE-C電源傳輸

● 電推剪發(fā)器

典型原理圖