高效升降壓芯片 PL5500/PL5501：解鎖寬壓場(chǎng)景電源設(shè)計(jì)新可能

在工業(yè)控制、汽車電子、智能設(shè)備等領(lǐng)域，電源電壓波動(dòng)是工程師面臨的常見(jiàn)挑戰(zhàn) —— 輸入電壓可能高于、低于或等于設(shè)備所需的穩(wěn)定輸出電壓，傳統(tǒng)的單一降壓或升壓芯片難以應(yīng)對(duì)。而PL5500/PL5501 系列同步 4 開(kāi)關(guān)升降壓芯片，憑借雙向調(diào)節(jié)、寬壓適配、高效轉(zhuǎn)換等核心優(yōu)勢(shì)，成為解決復(fù)雜電源場(chǎng)景的理想方案。

一、核心技術(shù)：不止于 “升降壓”，更在于 “智能適配”

PL5500 與 PL5501 均基于同步 4 開(kāi)關(guān)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，通過(guò)電感儲(chǔ)能與高頻開(kāi)關(guān)控制，實(shí)現(xiàn)輸入電壓與輸出電壓的靈活轉(zhuǎn)換，其技術(shù)核心可概括為三大突破：

1. 全場(chǎng)景電壓調(diào)節(jié)，雙向 / 單向按需選擇

• 寬壓覆蓋能力：支持 3.6V-32V 寬輸入電壓范圍（最高耐壓 36V），輸出電壓可在 2V-32V 間精準(zhǔn)調(diào)節(jié)，無(wú)論是輸入電壓高于（降壓）、低于（升壓）還是接近（直通）輸出電壓，均能穩(wěn)定輸出。

• 雙向與單向分工：PL5500 具備雙向調(diào)節(jié)功能，可通過(guò) OTG 信號(hào)切電池充放電模式，完美適配儲(chǔ)能系統(tǒng)、備用電源等需要能量雙向流動(dòng)的場(chǎng)景；PL5501 專注單向升降壓，集成 5V/55mA 低功耗 LDO，為 MCU 等外設(shè)提供穩(wěn)定輔助供電，更適合工業(yè)控制、車載充電器等單向電源場(chǎng)景。

2. 高頻高效，兼顧性能與 EMI

• 可調(diào)頻率與效率優(yōu)勢(shì)：通過(guò) FREQ 引腳可設(shè)置 150kHz、300kHz、600kHz、1200kHz 四檔開(kāi)關(guān)頻率，高頻模式下支持小型化電感選型，低頻模式可降低開(kāi)關(guān)損耗。實(shí)測(cè)效率最高達(dá) 97%（如圖 3-6 效率曲線），輕載與重載場(chǎng)景均能保持高效轉(zhuǎn)換。

• EMI 優(yōu)化設(shè)計(jì)：內(nèi)置頻率抖動(dòng)（Frequency Dithering）技術(shù)，降低電磁干擾峰值，配合集成的 2A MOSFET 柵極驅(qū)動(dòng)器，減少外部元件帶來(lái)的噪聲干擾，滿足汽車電子、醫(yī)療設(shè)備等對(duì) EMC 要求嚴(yán)苛的場(chǎng)景。

3. 全方位保護(hù)，保障系統(tǒng)可靠運(yùn)行

兩款芯片均配備完善的保護(hù)機(jī)制，從源頭規(guī)避電源故障風(fēng)險(xiǎn)：

• 輸入 / 輸出過(guò)壓保護(hù)（OVP）、欠壓鎖定（UVLO），應(yīng)對(duì)電壓突變；

• 周期電流限制、短路保護(hù)（OSP），防止負(fù)載過(guò)載或短路損壞；

• 結(jié)溫過(guò)熱保護(hù)（150℃關(guān)斷，20℃回差），適應(yīng)高溫工作環(huán)境（-40℃~125℃寬溫范圍）。

二、場(chǎng)景落地：從汽車到工業(yè)，覆蓋多領(lǐng)域核心需求

PL5500 與 PL5501 憑借差異化特性，在多場(chǎng)景中展現(xiàn)出強(qiáng)大適配性，以下為典型應(yīng)用場(chǎng)景解析：

1. 汽車電子：應(yīng)對(duì) 12V 電源網(wǎng)的 “波動(dòng)挑戰(zhàn)”

汽車啟動(dòng)時(shí)電源電壓可能驟降至 9V，而負(fù)載突變時(shí)又可能飆升至 14V 以上。PL5500/PL5501 可穩(wěn)定輸出 5V/12V 等電壓，為車載傳感器、車機(jī)系統(tǒng)、OBD 設(shè)備供電：

• PL5500 的雙向功能可用于啟停系統(tǒng)中蓄電池與超級(jí)電容的充放電管理，延長(zhǎng)電池壽命；

• PL5501 的 LDO 輔助供電功能，可直接為車載 MCU 供電，簡(jiǎn)化外圍電路設(shè)計(jì)。

2. 工業(yè)與通信：寬壓總線的 “穩(wěn)定中樞”

工業(yè)設(shè)備常采用 24V±20% 總線電壓，而 PLC、傳感器等外設(shè)需 5V/3.3V 穩(wěn)定電源：

• 兩款芯片均可將 9V-36V 的波動(dòng)電壓轉(zhuǎn)換為精準(zhǔn)輸出，支持工業(yè) PC、HUB 電源等設(shè)備；

• 集成的平均電流限制功能（通過(guò) CSP/CSN 引腳監(jiān)測(cè)），可防止負(fù)載突變導(dǎo)致的電流過(guò)載，保障生產(chǎn)線穩(wěn)定運(yùn)行。

3. 儲(chǔ)能與便攜設(shè)備：能量管理的 “雙向橋梁”

• 備用電源系統(tǒng)：PL5500 支持 1-6 串電池充放電管理，通過(guò) VSET 引腳設(shè)置 4.2V/4.35V/4.4V/4.5V 等充電截止電壓，配合 BRCOM 引腳的電池內(nèi)阻補(bǔ)償功能，確保充電效率與安全性；

• USB PD 快充：通過(guò) VADJ/IADJ 引腳的 PWM 或模擬信號(hào)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)輸出電壓與電流，適配 5V/9V/12V/20V 等快充協(xié)議，滿足移動(dòng)電源、智能設(shè)備的快充需求。

4. 物聯(lián)網(wǎng)與邊緣計(jì)算：低功耗設(shè)計(jì)的 “節(jié)能管家”

PL5501 的 LDO 在芯片關(guān)斷時(shí)仍保持工作，靜態(tài)電流低至 15μA，適合電池供電的物聯(lián)網(wǎng)傳感器節(jié)點(diǎn)；PL5500 的輕載 DCM 模式（可通過(guò) MODE 引腳切換）能降低無(wú)負(fù)載時(shí)的功耗，延長(zhǎng)設(shè)備續(xù)航。

三、選型指南：按需匹配，效率最大化

無(wú)論是需要能量雙向流動(dòng)的復(fù)雜場(chǎng)景，還是追求精簡(jiǎn)設(shè)計(jì)的單向電源方案，PL5500/PL5501 系列升降壓芯片都能以高集成度、高可靠性、高效率的特性，幫助工程師簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì)，降低開(kāi)發(fā)成本。目前，兩款芯片均采用 QFN4x4-32 小型封裝，適配緊湊布局需求，已廣泛應(yīng)用于汽車、工業(yè)、消費(fèi)電子等領(lǐng)域。

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