1、SERVICE INTEGRITY INNOVATION SHARING 同步升压芯片设计指南 - BOOST DC/DC FOR Power Bank Billy.Chen 致新科技股份有限公司 Global Mixed-mode Technology Inc. 移动电源架构移动电源架构 LI-BAT 充电管理 5V升压升压 5V USB 输入 过流 保护 5V USB 输出 手电筒手电筒 一键多控（一键多控（MCU） 充电管理和升压是基本功能充电管理和升压是基本功能 可附加手电筒及可附加手电筒及MCU一键多控功能一键多控功能 致新科技股份有限公司 Global Mixed-mode Tec
2、hnology Inc. 从锂电池放电看锂电池利用率从锂电池放电看锂电池利用率 锂电池放电时间曲线锂电池放电时间曲线 1C放电时间曲线图 ：电压从3.4V降至3.0V，增加容量约5% 手机低电警告： 3.55V 手机关机电压： 3.45V 移动电源保护： 建议：建议： 3.4V or 3.3V 极端：极端： 3.0V 致新科技股份有限公司 Global Mixed-mode Technology Inc. 从锂电池放电看锂电池利用率从锂电池放电看锂电池利用率 锂电池放电特性曲线锂电池放电特性曲线 使用2C放电时，放电特性明显弯曲 放电电流不超过放电电流不超过1C 致新科技股份有限公司 Glob
3、al Mixed-mode Technology Inc. 同步升压芯片物料选型同步升压芯片物料选型 根据实际负载电流需求选择合适的升压芯片 5.0V/0.8A G5171TB1U 口红型移动电源 5.0V/1.2A G2116F11U 单输出口1A移动电源 5.0V/1.5A G5177ARE1U 单输出口1.5A移动电源 5.0V/2.0A G5177BF11U 双输出口2.1A移动电源 负载电流指在3.3V输入条件下可实现的最大持续输出电流！ 需严格按照设计指南，进行PCB LAYOUT及参数配置，才能保证足够的负载电流！ 致新科技股份有限公司 Global Mixed-mode Tec
4、hnology Inc. 同步升压芯片参数特性同步升压芯片参数特性 物料编号 操作电压 工作频率 反馈电压 峰值电流 RON-N RON-P 封装 G5171TB1U 2.5V4.5V 1.0MHz +/-20% 1.2V +/-1.5% 2.0A- 250 350 SOT-23-6 G2116F11U 2.5V4.5V 1.0MHz +/-25% 1.227V +/-1.55% 3.2A- 70 80 SOP-8(FD) G5177ARE1U 2.5V4.5V 1.0MHz +/-25% 1.227V +/-1.55% 4.4A-6.2A 40 60 TDFN3X3- 10) G5177BF
5、11U 2.5V4.5V 1.0MHz +/-25% 1.227V +/-1.55% 6.5A- 39 42 SOP-8(FD) 致新科技股份有限公司 Global Mixed-mode Technology Inc. 封装和脚位定义图封装和脚位定义图-G5171 G5171TB1U 1 FB 误差放大器的负输入端，接在输出电压的 回授电阻上，用来设定输出电压 2 GND IC接地端 3 EN 输出电压开关控制脚，高电平使能 4 LX 开关输出端口 5 VCC 输出电压端口 6 BAT 芯片供电电压端 致新科技股份有限公司 Global Mixed-mode Technology Inc. 封
6、装和脚位定义图封装和脚位定义图-G2116/G5177 G2116F11U/G5177BF11U 1 LX SW输出端 2 LX SW输出端 3 VBAT 芯片供电端 4 ILM01 输出电压开关控制脚，高电平使能 5 GND IC接地端口 6 FB 误差放大器的负输入端，接在输出电压的 回授电阻上，用来设定输出电压 7 VOUT 输出电压端口 8 VOUT 输出电压端口 9 EPAD 芯片功率地接地端，同时走散热功能 致新科技股份有限公司 Global Mixed-mode Technology Inc. G5171TB1U原理图和原理图和BOM 标示标示 物料编号物料编号 规格参数规格参数
7、 U1 G5171TB1U 同步升压DC/DC C1 C3216X5R1C226KT 22uF +/-10% X5R 1206 C2 104M10V 0.1uF/10V X7R 0603 C3 C3216X5R1C226KT 22uF +/-10% X5R 1206 R1 154F1/8 150K 1/8W 1% 0603 R2 473F1/8 47K 1/8W 1% 0603 L1 2.2uH-2.3A CD-4532 4.5X4X3.2mm 致新科技股份有限公司 Global Mixed-mode Technology Inc. G2116F11U原理图和原理图和BOM 标示标示 物料编号
8、物料编号 规格参数规格参数 U1 G2116F11U 同步升压DC/DC C1 C3216X5R1C226KT 22uF +/-10% X5R 1206 C2 C3216X5R1C226KT 22uF +/-10% X5R 1206 C3 C3216X5R1C226KT 22uF +/-10% X5R 1206 R1 823F1/8 82K 1/8W 1% 0603 R2 273F1/8 27K 1/8W 1% 0603 L1 2.2uH-3.5A CD-5045 5.0X5.0X4.5mm 致新科技股份有限公司 Global Mixed-mode Technology Inc. G5177B
9、F11U原理图和原理图和BOM 标示标示 物料编号物料编号 规格参数规格参数 U1 G2116F11U 同步升压DC/DC C1 C3216X5R1C226KT 22uF +/-10% X5R 1206 C2 C3216X5R1C226KT 22uF +/-10% X5R 1206 C3 C3216X5R1C226KT 22uF +/-10% X5R 1206 C4 104M10V 0.1uF/10V X7R 0603 C5 C3216X5R1C226KT 22uF +/-10% X5R 1206 R1 823F1/8 82K 1/8W 1% 0603 R2 273F1/8 27K 1/8W
10、1% 0603 R3 5R1J1/8 5R1 1/8W 5% 0603 L1 2.2uH-3.5A CD-5045 5.0X5.0X4.5mm 致新科技股份有限公司 Global Mixed-mode Technology Inc. 效率测试图效率测试图 - G2116F11U 致新科技股份有限公司 Global Mixed-mode Technology Inc. 效率测试图效率测试图 - G5177ARE1U 致新科技股份有限公司 Global Mixed-mode Technology Inc. 效率测试图效率测试图 - G5177BF11U 致新科技股份有限公司 Global Mixe
11、d-mode Technology Inc. 输出电压设定电阻选择输出电压设定电阻选择 通过R1/R2设定，可调整输出电压 G5171-VFB=1.2V ; G2116/G5177-VFB=1.227V 物料编号 输出电压 R1 R2 G5171TB1U 5.0V 75K 24K 5.1V 150K 47K 5.2V 100K 30K G2116F11U G5177ARE1U G5177BF11U 5.0V 82K 27K 5.1V 75K 24K 5.2V 150K 47K 因内部MOSFET耐压关系，输出电压需严格设定在5.2V以下。 以上为建议使用的三组配置！ 致新科技股份有限公司 Gl
12、obal Mixed-mode Technology Inc. 输入电容、输出电容、功率电感选择输入电容、输出电容、功率电感选择 输入、输出电容使用严格影响芯片的负载能力！ 输出电流 物料编号 输入电容 输出电容 功率电感 5.0V/0.8A G5171TB1U 1 X 22uF(1206) 1 X 22uF(1206) 2.2uH X 2.3A 5.0V/1.2A G2116F11U 2 X 22uF(1206) 1 X 22uF(1206) 2.2uH X 3.0A 5.0V/1.6A G5177ARE1U 2 X 22uF(1206) 2 X 22uF(1206) 2.2uH X 4.5
13、A 5.0V/2.0A G5177BF11U 1X 22uF(1206) + 1 X 47uF(1206) 2 X 22uF(1206) 2.2uH X 6.0A 建议在靠近芯片VBAT（芯片供电端）增加一颗R/C线路，以保证芯片供电端的电压稳定性！ 参数值为5R1+0.1uF 功率电感耐电流选择需严格满足要求！大概的计算公式如下： （输出功率/输入电压/效率）*1.5倍 (5V*1A/3.3V/0.88)*1.5 = 2.6A，即5V/1A输出功率电感需选择超过2.6A规格，考虑到更底的 输入电压，需选择更高电流规格产品！ 致新科技股份有限公司 Global Mixed-mode Techn
14、ology Inc. PCB LAYOUT指南指南 1. PIN5和EPAD需严格分开 PIN5为芯片内部模拟信号GND EPAD为内部MOSFET功率GND PIN5需严格执行单点接GND 如下示意！ PIN5单点接GND至输出端陶瓷电容！ 9 如图示，芯片PIN5需独 立铺铜连接至输出电容的 GND! 致新科技股份有限公司 Global Mixed-mode Technology Inc. PCB LAYOUT指南指南 2. 电感与芯片LX端接线需尽可能的短，且尽量在PCB同一板面 如图示，电感与LX相接 短而粗！ 9 2 1 致新科技股份有限公司 Global Mixed-mode Te
15、chnology Inc. PCB LAYOUT指南指南 3. 芯片PIN3建立增加R/C滤波，且电容需靠近PIN3 如图示，为保证芯片供电 的干净，建议输入供电加 R/C滤波，且电容需靠近 芯片PIN3 9 2 1 2 1 致新科技股份有限公司 Global Mixed-mode Technology Inc. PCB LAYOUT指南指南 4. 输入端电容需靠近功率电感输入端 如图示，输入电容需和电 感输入端靠近！ 9 21 2 1 21 致新科技股份有限公司 Global Mixed-mode Technology Inc. PCB LAYOUT指南指南 5. 输出端电容需靠近芯片PIN
16、8（VOUT）端 如图示，芯片输出端与输 出电容需非常靠近！ 9 2 1 2 1 2 1 致新科技股份有限公司 Global Mixed-mode Technology Inc. PCB LAYOUT指南指南 6.输出电压设定的对地电阻（R2），和PIN5接至一起后，再单点接地至输出电容的GND PIN5(FB)走线尽可能短，如确实LAYOUT需要一定距离时，需避开干扰信号源！ 如图示，输出电压设定的 对地电阻和PIN5接至一 起 9 21 21 致新科技股份有限公司 Global Mixed-mode Technology Inc. 参考的参考的PCB LAYOUT图图 请严格遵守PCB LAYOUT指南！ 否则有可能导致输出负载能力异常！
