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：單節(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)鍵問題。‌SL4011升壓芯片‌憑借其獨特的性能優(yōu)勢，成為單節(jié)鋰電升壓場景中的理想選擇。本文將從實際應(yīng)用場景出發(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，延長設(shè)備續(xù)航

鋰電池在放電過程中電壓逐漸下降（從4.2V至3.0V），傳統(tǒng)升壓方案在低輸入電壓時效率驟降，導致電池容量無法充分利用。SL4011通過‌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92%的轉(zhuǎn)換效率。
案例場景‌：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，仍能穩(wěn)定輸出5V為耳機充電，相比傳統(tǒng)方案續(xù)航時間提升20%，避免電量“虛標”問題。

二、極簡電路設(shè)計：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、復雜補償電路和多個電容電感，而SL4011‌高度集成化設(shè)計‌（內(nèi)置功率開關(guān)和軟啟動功能）僅需4個外圍元件即可工作。
案例場景‌：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%，快速實現(xiàn)產(chǎn)品小型化迭代，搶占市場先機。

三、安全穩(wěn)定：多重防護保障設(shè)備可靠性

鋰電池過放、過流或溫度異�？赡芤�發(fā)安全隱患。SL4011集成‌過流保護（OCP）、過溫保護（TSD）和輸入欠壓鎖定（UVLO）‌，同時通過‌恒壓閉環(huán)控制‌確保輸出電壓波動小于±1%。
案例場景‌：戶外太陽能傳感器節(jié)點中，SL4011在高溫環(huán)境下自動觸發(fā)溫度保護，避免芯片損壞；當鋰電池過放時，智能切斷輸出防止電池深度放電，延長電池壽命。

四、超低待機功耗：應(yīng)對物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備長待機需求

針對智能家居、電子標簽等需長期待機的設(shè)備，SL4011的‌待機功耗僅10μA‌，相比競品降低50%以上，顯著減少電池自耗電。
案例場景‌：某電子價簽方案采用SL4011后，在維持5V無線通信模塊供電的同時，整體待機時間從6個月延長至1年，降低運維成本。

無論是消費電子、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)計復雜性和安全隱患等痛點。其“極簡設(shè)計+智能防護”的組合，正在成為4.2V轉(zhuǎn)5V場景的行業(yè)標桿方案，助力開發(fā)者快速實現(xiàn)高性能、低成本的電源系統(tǒng)設(shè)計。

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12.8V的輸出電壓。

  SL4011 支持可編程的軟啟動，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 安全保護機制包括13V輸出過壓保護、和熱關(guān)斷保護。

產(chǎn)品特點

● 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EMI挑戰(zhàn)

● 固定開關(guān)頻率：500kHz

● 可編程軟啟動

● 可編程峰值電流：10A

● 輸出過壓(13V)、熱關(guān)斷等保護

● 高達94%轉(zhuǎn)換效率

● 采用ESOP8封裝

產(chǎn)品應(yīng)用

● 無線音箱

● 拉桿音箱

● 便攜式音箱

● 平板電腦，筆記本電腦

● 移動電源

● POS機終端

● 充電設(shè)備

● 無刷電機

● USB TYPE-C電源傳輸

● 電推剪發(fā)器

典型原理圖