單節鋰電4.2V升9V如何升壓？4.2V升12V如何升壓？哪些國產芯片合適？

森利威爾電子.

SL4011芯片：單節鋰電池4.2V升9V/12V的高效解決方案

產品概述

  SL4011 是一款高功率異步升壓轉換器，集成22mΩ功率開關管，為便攜式系統提供高效的小

尺寸解決方案。

  SL4011 具有2.7V至12V寬輸入電壓范圍，可為采用單節或兩節鋰電池的應用提供支持。該器

件具備10A開關電流能力，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，以及可調節的開關峰值電流限制。

  SL4011 支持兩種不同的tr/tf，以適應不同的EMI和效率需求。

  SL4011 安全保護機制包括13V輸出過壓保護、和熱關斷保護。

一、核心芯片優勢

SL4011是一款專為單節鋰電池設計的同步整流升壓DC-DC轉換芯片，輸入電壓覆蓋2.7V-12V，可調輸出最高達28V，支持4.2V鋰電池升壓至9V或12V的典型需求。其核心優勢體現在：

高效率架構‌：同步整流技術結合1.2MHz高頻開關，轉換效率最高達95%，顯著降低能量損耗‌；
寬范圍輸出‌：通過外部分壓電阻調節，可靈活實現5V、9V、12V等多種輸出電壓，滿足不同設備供電需求‌；
多重保護機制‌：集成過流保護（OCP）、過溫保護（OTP）、輸出過壓保護（OVP），確保系統安全穩定‌；
緊湊型設計‌：內置功率MOS管，外圍僅需電感、電容等少量元件，PCB面積節省50%，適合便攜設備‌。

二、升壓方案設計指南
1. ‌4.2V升9V方案‌
應用場景‌：音頻設備、工業傳感器等需9V供電的場景；
參數配置‌：
電感選型：推薦4.7μH高頻電感，支持1.2MHz開關頻率‌；
輸出電流：典型負載下可達500mA，效率約92%‌。
2. ‌4.2V升12V方案‌
應用場景‌：LED照明驅動、小型電機控制等高電壓需求場景；
參數配置‌：
分壓電阻調節：按公式設定R1=18kΩ、R2=1.2kΩ，實現12V輸出‌；
電感與電容：選用4.7μH電感與22μF輸出電容，降低紋波‌；
電流限制：12V輸出時最大電流約300mA，需根據負載匹配散熱設計‌。

三、外圍電路設計要點
電感選擇‌：優先采用飽和電流≥2A的高頻功率電感（如4.7μH），避免磁芯飽和‌；
電容配置‌：輸入電容≥10μF（低ESR陶瓷電容），輸出電容≥22μF（耐壓需高于目標電壓20%）‌；
散熱優化‌：采用ESOP8封裝，通過PCB銅箔鋪地提升散熱能力，避免長時間滿負荷運行‌。

四、典型應用場景
便攜式醫療設備‌：如電子體溫計、血氧儀，利用9V輸出驅動高精度傳感器‌；
工業手持工具‌：12V輸出支持小型電機或LED照明模塊，滿足戶外作業需求‌；
快充移動電源‌：兼容5V/9V/12V多檔輸出，適配不同快充協議設備‌。

五、同類國產芯片對比
SL4011在效率、集成度等方面優于傳統方案（如AH6953需外接MOS管‌，FP7209最大輸出功率受限‌）。其同步整流架構與低至1μA的待機功耗，尤其適合對體積和續航敏感的便攜設備‌。

典型原理圖