1. 产品概述:为极致续航而生
JW5711AWLCSPC#TRPBF是一款专为对功耗极其敏感的电池供电设备设计的高性能、全集成同步降压(Buck)DC-DC转换器。其最核心的竞争力在于业界领先的超低静态电流(IQ)和极致的微型化封装,旨在最大限度地延长物联网传感器、可穿戴设备等常年处于待机或轻载模式的应用的电池寿命。

2. 核心特性解析:为何选择JW5711AWLCSPC#TRPBF?
极致的超低静态电流(Ultra-Low IQ):
这是JW5711AWLCSPC#TRPBF的灵魂特性。在无负载且保持输出电压稳定的条件下,其静态电流典型值仅为几百纳安(nA)级别。这意味着在设备深度睡眠时,电源转换电路本身几乎不消耗电池能量,是实现“数年免维护”电池寿命的关键。
全集成与高效率:
芯片内部完全集成了上管(High-Side)和下管(Low-Side)的功率MOSFET开关管,以及内部补偿网络,构成完整的降压解决方案。
峰值效率超过90%,同步整流架构确保了从轻载到满载范围内的高效能量转换。
宽输入电压与灵活输出:
输入电压范围:2.5V 至 5.5V,完美覆盖单节锂电池(3.0V-4.2V)、两节碱性电池(2.4V-3.2V)以及标准的3.3V/5V电源轨。
输出电压可调:通过外部电阻分压器,可在0.6V至VIN范围内灵活设定,满足不同内核电压(如1.8V, 1.2V)的需求。
智能化工作模式:
支持PSM(脉冲跨周期调制)/PFM(脉冲频率调制)和PWM(脉冲宽度调制)自动切换。
轻载/待机时:自动进入PSM/PFM模式,通过间歇性工作来维持电压,此时静态电流达到最低(纳安级)。
重载时:无缝切换到固定频率的PWM模式,提供优异的负载调整率和低输出电压纹波,满足动态负载需求。
微型化Wafer Level CSP封装:
型号后缀“WLCSPC”明确指出了其采用晶圆级芯片尺寸封装。这是目前最先进的封装技术之一,封装尺寸几乎与芯片本身相同,极其节省PCB空间,特别适合可穿戴设备、微型传感器模块等对尺寸有苛刻要求的应用。
完备的保护功能:
集成输入欠压锁定(UVLO)、过流保护(OCP)、短路保护(SCP)和热关断(TSD),确保系统在各种异常情况下的可靠性。
3. 引脚配置与功能(以WLCSP典型引脚为例)
JW5711AWLCSPC#TRPBF的WLCSP封装引脚布局紧凑,需参考具体数据手册的焊球图。其核心功能引脚通常包括:
| 引脚(焊球)标识 | 功能描述 |
|---|---|
| VIN | 电源输入。接入2.5V-5.5V电源,必须就近放置高质量陶瓷去耦电容。 |
| PGND | 功率地。功率电流的返回路径,需低阻抗连接至系统地。 |
| SW | 开关节点。连接外部功率电感,此处为高频开关信号,PCB布局需极短。 |
| FB | 反馈引脚。连接至外部电阻分压网络中心点,用于设定输出电压VOUT = 0.6V * (1 + R1/R2)。 |
| EN | 使能控制。高电平(>逻辑高阈值)开启转换器;拉低至逻辑低电平可完全关断芯片,将功耗降至绝对最低(漏电流级别)。不可悬空。 |
| VOUT | 内部LDO输出/电源。通常需要连接一个小的陶瓷电容到地,并为内部电路供电。 |
4. 典型应用电路与设计要点
应用场景示例:为采用单节锂电池(3.7V)供电的LoRa物联网传感器节点提供1.8V系统电源,MCU大部分时间处于深度睡眠。
输入电容(CIN):在VIN引脚最近处放置一个4.7µF至10µF的低ESR陶瓷电容。
功率电感(L):根据开关频率(通常为1MHz-2MHz)选择,典型值2.2µH。必须选择饱和电流足够(>1.5倍最大输出电流)且直流电阻(DCR)低的电感。
反馈电阻(R1, R2):用于设定VOUT=1.8V。例如,设R2=100kΩ,则 R1 = (1.8V/0.6V - 1) * 100kΩ = 200kΩ。为降低FB引脚漏电流影响,建议总阻值在200kΩ-1MΩ范围内。
输出电容(COUT):在VOUT端放置一个10µF或更大的低ESR陶瓷电容,以确保稳定性并降低纹波。
5. 核心应用领域
物联网与无线传感器网络:JW5711AWLCSPC#TRPBF是LoRa、BLE、Zigbee等电池供电传感器节点的理想电源,其纳安级IQ直接决定了节点的休眠功耗和整体寿命。
可穿戴与医疗健康设备:智能手表/手环、助听器、连续血糖监测仪等,要求电源芯片体积小、功耗极低。
始终感知(Always-On)应用:智能门锁、遥控器、电子价签等需要部分电路常年待机的设备。
电池供电的便携式设备:任何使用一次性电池(如CR2032)且希望续航长达数年的产品。
6. PCB布局黄金法则(对JW5711AWLCSPC#TRPBF至关重要)
由于采用WLCSP封装和高开关频率,PCB布局直接决定性能与稳定性。
功率环路最小化:CIN → VIN → SW → L → COUT → PGND → CIN这个高频大电流环路面积必须压缩到极致。所有相关元件应紧密围绕芯片放置。
热管理与接地:
利用PCB的内部接地层作为主要的散热路径和稳定的参考地。
在芯片下方的接地层上打多个散热过孔,以帮助散热。
敏感信号隔离:
FB反馈走线必须短、直,并远离噪声源(特别是SW节点和电感)。建议用地线包围屏蔽。
反馈电阻R1和R2应紧靠FB引脚放置。
电源去耦:VIN的去耦电容必须尽可能靠近VIN和PGND焊球。
7. 总结
JW5711AWLCSPC#TRPBF代表了当前低功耗电源管理芯片的先进水平,将“超低静态电流”与“晶圆级芯片尺寸封装”两大优势融为一体。它为设计者提供了在极度受限的尺寸和功耗预算下,构建高效、可靠电源系统的终极解决方案。选择JW5711AWLCSPC#TRPBF,意味着为您的产品选择了极致的能效和微型化潜力,尤其适用于那些对电池续航和体积有极致要求的下一代智能设备。
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