来源:极速体育极速体育直播NBA季前赛 发布时间:2026-07-02 10:18:16
“能用多久”,却很少去深究电池本身的放电曲线和带载能力。这篇文章把干电池规格书和平芯微 PW5100 系列升压芯片的实测数据放到一起,把电压范围、输出电流、电感选型、关断方式、以及和电荷泵方案的对比这几个实际问题,尽量一次性说明白。
一节全新的干电池,空载电压通常在1.6V~1.65V 左右,标称电压是 1.5V。随着电量消耗,电压会一路往下走,大部分应用里默认放到 0.9V~1V 就算“没电”了。所以真正能被升压芯片利用的电压区间,大概就在 0.9V~1.65V 之间。设计电路时一定要按最低输入电压去算功率,不然电池用到后半段就会出现带不动负载的情况。
直接拿标称容量除以电流来算续航,其实是一个常见误区。干电池能持续输出的电流很有限,电流越大,续航掉得越快。下面是一节5 号干电池在不同负载电流下,放到 0.9V 截止时的实测参考数据。
从这张表能看出来,34mA 这种小电流可以撑 80 小时左右;到 150mA 就只剩 17 小时;380mA 就只有 5~6 小时。所以干电池不是容量不够,而是大电流下放电极快。
这里有个容易忽略的点:升压会把输出电流“折算”回更大的输入电流。以 5V/1A 输出为例,假设转换效率 80%,那么输入端需要出示的电流大概是:
一节干电池显然扛不住3A 以上的电流,所以 5V/1A 对单节干电池来说根本不现实。市面上 5V3A、9V2A 这种快充规格,是给锂电池移动电源用的,别往干电池方案上套。
平芯微在小型电源管理这块做了挺久,PW5100 是一颗固定输出的异步升压芯片,可选 3.3V、5V、3V 三个档位。外围简单、静态功耗低,很适合 1~3 节干电池供电的小体积产品,比如小型玩具、遥控器、纽扣电池设备、便携式小电器这些场景。网站注册的大客户已经有几千家,不少都在小型电池供电产品里用这颗芯片。
PW5100 的外围格外的简单,基本上就电感需要认真选。电感的封装大小和直流内阻,直接影响输出电流和转换效率。我们分别用 0603、0805、1206 几种常见封装电感搭了测试板,实测结果差异挺明显。
从测试结果看,0603 封装因为体积最小、线径细、内阻大,输出能力和效率都最差;0805 和 1206 会好一些。如果对效率要求高,建议选 NR6028-4.7uH 或者 0530-4.7uH 这类屏蔽电感或一体成型电感,内阻小、温升低。
用0530-4.7uH 一体成型电感做测试,PW5100-5V 在不同输入电压下的输出电流表现如下。输入电压越高,能带动的负载电流也越大。日常给 3.3V/5V 系统或者 32 位单片机供电完全够用。
·第一,输出电流小。电容式电荷泵的带载能力天然不如电感式,想做几百毫安输出基本不现实。
·第二,效率受限。电荷泵输出电压一般是输入电压的整数倍,不能精细调节,电压偏离目标值时损耗会变大。
·第三,并不省空间。虽然省了一个电感,但大容量飞电容体积也不小,再加上输出电流受限,整体性价比并不高。
2V 输入时,普通电荷泵只能输出 45~50mA,而 PW5100 用 0805 电感就能做到 200mA,换 0530 屏蔽电感可达 400mA。如果负载电流稍微大一点,电感升压方案明显更稳。
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