在無線鼠標(biāo)、血壓計、遙控器、電子溫度計等使用鎳氫電池供電的設(shè)備中，兩節(jié)鎳氫電池串聯(lián)的電壓范圍為2.0V~2.8V（標(biāo)稱2.4V），這個電壓遠(yuǎn)低于多數(shù)MCU、傳感器和通信模塊所需的3.3V工作電壓。如何將兩節(jié)鎳氫電池高效穩(wěn)定地升壓到3.3V，是這類產(chǎn)品電源設(shè)計的關(guān)鍵問題。今天分享平芯微PW5100和PW5103兩款升壓芯片在鎳氫電池應(yīng)用中的方案和選型建議。

兩節(jié)鎳氫電池串聯(lián)時，電壓特性如下：

標(biāo)稱電壓：2.4V（每節(jié)1.2V × 2）

充滿電壓：約2.8V~2.9V（每節(jié)1.4V~1.45V）

放電截止電壓：約1.8V~2.0V（每節(jié)0.9V~1.0V）

放電平臺電壓：大部分時間在2.0V~2.4V之間

可見兩節(jié)鎳氫電池在整個放電過程中，電壓始終低于3.3V，必須使用升壓DC-DC變換器才能給3.3V負(fù)載供電。同時，升壓芯片的啟動電壓需要低至1.8V以下（對應(yīng)單節(jié)0.9V截止），才能充分利用電池的全部容量。

超低啟動電壓0.7V——兩節(jié)鎳氫電池虧電到1.8V（單節(jié)0.9V）時，PW5100/PW5103仍可正常啟動升壓，確保電池能量被充分利用，不會提前"浪費(fèi)"電池容量。

超低靜態(tài)電流——鎳氫電池自放電率本身就較高（約20%/月），如果升壓芯片靜態(tài)電流過大，會進(jìn)一步縮短設(shè)備待機(jī)時間。PW5100靜態(tài)電流僅10μA，PW5103低至8μA，待機(jī)功耗極低。

效率高達(dá)95%——鎳氫電池容量有限（AA型約2000~2500mAh），高效率升壓可以最大化電池續(xù)航時間。

外圍極簡——僅需1個電感 + 2個電容，共3顆外圍器件。對于遙控器、血壓計等小體積產(chǎn)品，極大簡化了PCB設(shè)計。

PW5100/PW5103在兩節(jié)鎳氫電池供電設(shè)備中的典型應(yīng)用包括：無線鼠標(biāo)和無線鍵盤（3.3V MCU供電）、電子血壓計（3.3V傳感器+MCU+LCD驅(qū)動）、遙控器和遙控玩具、電子溫度計和濕度計、防丟器和藍(lán)牙標(biāo)簽、無線門鈴接收器、煙霧/氣體報警器、LED手電筒/臺燈、GPS追蹤器和IoT傳感器節(jié)點(diǎn)。

PW5100/PW5103同樣適用于1~3節(jié)堿性干電池升壓。鎳氫電池與干電池升壓方案的差異主要在于：

電壓范圍不同：鎳氫電池單節(jié)標(biāo)稱1.2V，兩節(jié)2.4V；干電池單節(jié)1.5V，兩節(jié)3V。鎳氫電池滿電約2.8V，比干電池3.2V低。

可重復(fù)充電：鎳氫電池可充放電500~1000次，長期使用成本更低，更適合頻繁使用的設(shè)備。PW5100/PW5103的超低靜態(tài)電流對延長電池續(xù)航尤為重要。

自放電率：鎳氫電池自放電率高于堿性電池，因此升壓芯片的超低靜態(tài)電流（8~10μA）對長期存放的鎳氫電池設(shè)備更加重要。

1. SW引腳走線盡量短而寬，避免過孔

2. 輸出電容COUT（22μF）盡量靠近芯片VOUT引腳（Pin2）

3. 電感L1盡量靠近芯片SW引腳（Pin5）

4. 輸入電容CIN（10μF）靠近電池輸入端放置