无电感升压5V芯片和无电感升压3.3V芯片PW5410B电路图

无电感升压芯片选型指南：PW4004/PW5410A升压5V、PW5410B升压3.3V与DC-DC升压芯片PW5100/PW5300/PW6276对比
在便携式电子产品、蓝牙音箱、TWS耳机、智能穿戴、白光LED背光、智能卡读卡器、Li-ion电池备份供电等小体积、低成本应用场合，工程师常常在“无电感升压（Charge Pump 电荷泵）”与“带电感DC-DC升压（Boost）”两种方案之间纠结。本文以平芯微半导体（PWChip）三款无电感升压芯片PW4004、PW5410A（升压5V）、PW5410B（升压3.3V），以及三款主流DC-DC升压芯片PW5100（5V/0.5A）、PW5300（5V/1A）、PW6276（5V/2A/2.4A）为例，系统对比两种方案的优缺点，并给出选型建议。
一、无电感升压5V芯片：PW4004、PW5410A
1.1 PW4004A——锂电池升压5V/0.2A无电感升压芯片
PW4004A是一款典型的电荷泵（Charge Pump）无电感升压IC，输入电压范围2.7V～5V，输出稳压5V，最大输出电流200mA。芯片开关频率1MHz，仅需外接1颗飞跨电容（Flying CAP）和2颗小体积陶瓷电容（VIN、VOUT旁路电容），无需电感、无需肖特基二极管，整个方案BOM极简，PCB面积极小，特别适合可穿戴、有源笔、电子标签、蓝牙防丢器、智能门锁等对空间敏感的锂电池供电产品。
PW4004内置软启动、短路保护、过温保护，输出稳压精度±4%，静态电流微安级，关断电流<1μA。SOT23-6封装，可直接替代同类进口电荷泵。

图1 平芯微PW4004无电感升压5V/0.2A典型应用电路
1.2 PW5410A——输入2.7~5V升压5V/0.25A电荷泵
PW5410A是一款低噪声、固定1.2MHz开关频率的电荷泵电压加倍器。输入电压范围2.7V～5V，输出固定5V±4%，在VIN=4.5V条件下最大输出电流可达250mA，明显高于PW4004的200mA能力，适合对5V电流需求略高、但仍需要“无电感”方案的场合。
PW5410A采用新型电荷泵架构，即使空载也保持恒定开关频率，输入/输出纹波都很低；具备热关断、连续短路保护、软启动功能，非常适合白光LED背光、Li-Ion电池后备电源、局部3V转5V、智能卡读卡器、PCMCIA本地5V供电等小电流5V应用。SOT23-6封装，外围仅需1颗2.2μF飞跨电容 + 输入输出各1颗10μF陶瓷电容。

图2 平芯微PW5410A输入2.7~5V升压固定5V/0.25A典型应用电路
二、无电感升压3.3V芯片：PW5410B
PW5410B是PW5410A的3.3V输出版本，也是一款无电感电荷泵DC/DC。它的核心亮点是输入电压范围可低至1.8V——两节干电池（1.5V×2=3V）或一节接近放空的锂电（3.0V以下）都能正常升压到3.3V，输出电流最大250mA（VIN=3V时）。
PW5410B同样采用1.2MHz恒频开关、软启动、短路保护、热关断，输入/输出仅需2.2μF陶瓷电容，飞跨电容2.2μF即可，整机BOM极其简单。典型应用包括：单节干电池/双节干电池升压3.3V为MCU、传感器、蓝牙模组供电；锂电池后备至3.3V；智能卡读卡器、有源RFID、低功耗IoT节点等。SOT23-6封装。

图3 平芯微PW5410B输入1.8~5V升压固定3.3V/0.25A典型应用电路

三、无电感升压 vs DC-DC升压：优缺点全面对比
3.1 无电感升压（电荷泵Charge Pump）的优点
（1）BOM简单、PCB面积小：无需电感、无需肖特基二极管，仅需1颗飞跨电容+2颗旁路电容，整机可做到极致小体积，特别适合TWS耳机、智能戒指、可穿戴、有源笔等空间受限的产品。
（2）EMI噪声低：没有电感在开关切换瞬间产生的di/dt尖峰，辐射与传导EMI天然较低，对RF模组（蓝牙/WiFi/2.4G）干扰小，通过EMC认证更容易。
（3）静态电流低、成本低：芯片本身面积小、外围元件少，整体BOM成本比DC-DC方案低约30%~50%。
（4）无音频噪声：没有电感啸叫，适合助听器、录音笔、耳机等音频类产品。
3.2 无电感升压（电荷泵Charge Pump）的缺点
（1）输出电流小：受电荷泵原理限制，输出电流通常≤300mA，大电流场合无法胜任。
（2）升压比固定：一般只能实现2倍或1.5倍升压，输入电压范围一旦偏离额定区间，效率会显著下降。
（3）效率相对偏低：典型效率75%_{85%，低于同规格DC-DC方案的85%}95%。
（4）输出电压受输入电压制约：例如PW5410A要求VIN≥2.7V才能保证5V输出，PW4004类似；输入电压太低时无法输出足够功率。
3.3 DC-DC升压（Boost + 电感 + 二极管）的优点
（1）输出电流大：主流方案可轻松做到0.5A、1A、2A甚至3A以上，覆盖蓝牙音箱、小家电、便携投影、共享设备等大电流场景。
（2）输入电压范围宽：可从0.7V/1V低压启动一直支持到5V，锂电池放电末段仍能稳定输出。
（3）效率高：轻载效率通常85%以上，重载可达93%~95%，对锂电池续航更友好。
（4）输出电压可调：通过FB反馈电阻分压，输出电压可从3.3V、5V一直调到12V/24V/28V以上，灵活性高。
3.4 DC-DC升压的缺点
（1）需要电感：占用PCB面积、有啸叫风险、EMI较大，方案体积和成本均高于电荷泵。
（2）需要肖特基二极管（或同步整流）：BOM元件多，Layout要求高。
（3）EMI设计难度高：对layout、电感磁屏蔽、输入输出滤波要求严格。
（4）待机静态电流略高（部分方案μA~几十μA），对超低功耗节点不够友好。
3.5 一句话选型口诀
输出电流 ≤ 300mA、追求极小体积、EMI敏感 → 优先选无电感电荷泵（PW4004 / PW5410A / PW5410B）；输出电流 ≥ 500mA、需要长续航、宽输入范围 → 选DC-DC升压（PW5100 / PW5300 / PW6276）。
四、DC-DC升压芯片：PW5100、PW5300、PW6276
4.1 PW5100——锂电池升压5V/0.5A低静态电流DC-DC
PW5100是一款PFM控制、内置0.15Ω功率MOS的同步整流Boost升压转换器，输入电压范围0.7V～5V，可从单节干电池、单节锂电启动，输出5V最大电流500mA左右。芯片静态电流仅约20μA，轻载效率高，特别适合玩具、TWS充电仓、蓝牙防丢器、传感器节点等长续航产品。SOT23-6封装，外围只需1颗电感+1颗输出电容+1颗输入电容。

图4 平芯微PW5100锂电池升压5V/0.5A典型应用电路
4.2 PW5300——锂电池升压5V/1A DC-DC升压IC
PW5300是PWM同步整流升压转换器，输入电压范围2.5V～5V，输出电压可调（默认5V），最大输出电流可达1A，开关频率1MHz，效率>90%。芯片内置软启动、逐周期限流、过温保护、输入欠压锁存，适合蓝牙音箱、便携补光灯、USB移动电源辅助、小家电等中等电流的锂电池升压5V应用。SOT23-6/DFN封装可选。

图5 平芯微PW5300锂电池升压5V/1A典型应用电路
4.3 PW6276——锂电池升压5V/2A~2.4A大电流DC-DC升压IC
PW6276是平芯微高集成度大电流升压IC，输入电压范围2.7V～5.5V，输出电压支持固定5V或外部电阻可调，锂电池4.2V→5V时输出电流可达2A~2.4A。芯片开关频率1.2MHz，内置低阻NMOS+同步整流PMOS，效率最高94%，具备逐周期限流、过温保护、输入欠压锁定、真关断（True Shutdown）功能，关断时VOUT与VIN隔离，无漏电通路。DFN2×3-8封装，特别适合蓝牙音箱、便携投影、共享设备、5V/2A输出的锂电池后备电源。

图6 平芯微PW6276锂电池升压5V/2A~2.4A典型应用电路

六、结语
无电感升压芯片（Charge Pump）以极简BOM、低EMI、小体积、低成本见长，PW4004、PW5410A、PW5410B分别覆盖200mA/5V、250mA/5V、250mA/3.3V三个最主流的小电流升压节点；而当您的应用需要更大的电流（≥0.5A）、更宽的输入范围或更高的效率时，PW5100、PW5300、PW6276三款DC-DC升压芯片能够无缝接力，从0.5A一直做到2.4A。