FS2116B 高功率异步升压转换器芯片 SOP8封装 原厂技术支持

2026-08-18
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.7V 锂电池升压 5V 芯片怎么选:从 0.5A 3A 的六款方案对比

泛海微电子半导体的 FS2111FS2114FS2114AFS2116AFS2112FS2109这六款 DC-DC 升压 IC,基本覆盖了单节锂电池 3.7V 升压到 5V 的常见电流段。输入最低可以到 0.7V,输出既能固定 5V,也能通过外部电阻调到 12V 甚至更高。下面按电流大小和实际应用场景,逐个拆解这几颗芯片的用法、外围和选型注意点。

一、FS21110.5A 小电流、超低静态功耗

FS2111 面向的是对续航极度敏感的小电流场景。它的输入范围很宽,0.7V 5V 都能工作,意味着单节干电池、镍氢电池、锂电池快放空了也还能继续升压。PFM 控制加内置 0.15Ω 功率 MOS 的同步整流 Boost5V 输出最大电流约 500mA,静态电流只有 20μA 左右,轻载效率比较高。

实际应用中,玩具、TWS 耳机充电仓、蓝牙防丢器、有源笔、传感器节点、超低功耗 IoT 终端这些产品,电流需求不大,但对待机时间要求高,FS2111 就比较合适。封装是 SOT23-6,外围极简:一颗 4.7μH 10μH 的电感、一颗输出电容、一颗输入电容,PCB 面积可以做得很小。

下图是 FS2111 3.7V 锂电池升压 5V/0.5A 时的典型应用电路。

BOM 方面,这颗电路需要 FS2111-50 一颗;输出电容 COUT/COUT1 用两颗 0805 封装 10V 22μF 的陶瓷电容;输入电容 CIN 一颗 0805 10V 10μFR1 一颗 0603 0.5Ω 5% 的检流电阻;C1 一颗 0603 16V 4.7nF;电感 L1 0420 一体成型 4.7μH

二、FS21141A 输出的主流方案

FS2114 是泛海微在 3.7V 升压 5V/1A 这个档位里用量最大的一颗。PWM 同步整流架构,输入 2.5V 5V,输出固定 5V 或者通过 FB 脚外接电阻可调,最大输出电流 1A,开关频率 1MHz,效率能到 90% 以上。芯片内部集成了软启动、逐周期限流、过温关断、输入欠压锁存这些保护,可靠性比较完整。

蓝牙音箱、便携补光灯、USB 移动电源辅助供电、5V 小家电这类中等电流的锂电池升压场景,FS2114 都能胜任。封装有 SOT23-6,也有 DFN 可选,外围同样很简单:一颗 4.7μH 10μH 电感、一颗肖特基二极管、输入输出各一颗陶瓷电容,整体成本和占板面积都控制得不错。

2 和图 3 分别是 FS2114 的典型电路和外围布局示意。

三、FS2114AFS2114 的降本版

FS2114A可以看作是FS2114 的降价版本,电路图和外围器件与 FS2114基本一致,PCB 基本可以复用。主要区别在于内部限流值和一些冗余保护做了精简,所以在对成本更敏感、电流需求同样在 1A 左右的场景下,可以用它替代 FS2114。选型时重点看负载峰值是否超出芯片的限流能力,以及是否需要 FS2114 的全部保护功能。

四、FS21172A 2.4A 大电流方案

当负载电流超过 1A,需要稳定 2A 甚至 2.4A 输出时,FS2117 是更合理的选择。这颗芯片输入范围 2.7V 5.5V,输出可以固定 5V,也可以通过外部电阻调节。锂电池 4.2V 输入时,输出电流能做到 2A 2.4A;开关频率 1.2MHz,内置低阻 NMOS 加同步整流 PMOS,最高效率约 94%

FS2117 带逐周期限流、过温保护、输入欠压锁定,还有真关断功能,关断时 VOUT VIN 完全断开,锂电池没有漏电通路,待机功耗友好。散热性能也比较出色,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等中大功率应用。

4 和图 5 展示了 FS2117 的典型应用电路和关键外围参数。

五、FS21033A 输出的旗舰方案

FS2103 是泛海微 3.7V 升压 5V 系列里电流能力最强的一颗。锂电池 3.7V 输入时最大输出电流可达 3A4.2V 输入时还能更高。同步整流 PWM 控制,开关频率 1.2MHz,典型效率 93% 95%,内置超低阻功率 MOS2A 负载下芯片温升也很低。

便携投影仪主电源、便携 KTV 音箱、大功率便携补光灯、5V 风扇、5V 电动工具辅助电源、共享设备的大电流 USB 输出、便携医疗设备等场景,PW5303 都能覆盖。封装有 DFN QFN 可选,散热设计空间更大。

从电流档次来看,FS2111对应 0.5AFS2114 FS2114A 对应 1A,FS2117对应 2A 2.4AFS2116 对应 3A,整条产品线基本覆盖了 0.5A 3A 的主流需求。选型时先看负载最大电流和峰值电流,再确认输入电压范围和封装散热是否满足 FS2114

六、FS2116B3.7V/5V 升压 12V 的宽输入宽输出方案

如果目标不是升压到 5V,而是把 3.7V 锂电池或者 5V USB 升到 12V,FS2116B就是对应的选择。这颗芯片集成了 22mΩ 低内阻功率开关管,输入范围 2.7V 12V,输出 3V 13V 可调。锂电 3.7V 12V/1A 时效率约 88%,两串锂电 7.2V 12V/1.5A 时效率能到 93%

保护方面,FS2116B 18V 输出过压保护、可编程软启动、峰值电流限制 14A、过温关断,并且支持 PWM/PFM 双模式自动切换,重载走 PWM,轻载切 PFM。封装是 SOP8-EP,底部带焊盘,散热面积大,适合便携投影、蓝牙音箱、便携医疗设备、便携仪器仪表、行车记录仪后备电源、雾化器、9V 替代方案等场景。

8 FS2116B 3.7V 锂电或 5V 输入升压到 12V/1.5A 的典型应用电路。

七、六款芯片参数对比

9 汇总了 FS2114FS2111FS2114AFS2116FS2116BFS2117 的核心参数,包括输入电压、输出电压、最大电流、开关频率、效率、封装和典型应用,方便横向对比。


FS2009典型应用图

FS2111电路原理图

FS2114升压IC电路原理图

FS2116A 大电流内置MOS管升压IC输出5V3.6A/9V2A/12V1.5A电路原理图


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