電子知識，應用筆記

立锜科技推出了一款專為鋰電池應用設計的低壓同步升壓轉換器RT4803B，并帶有內建旁路開關 (BYP_FET)，以提升系統效率和靈活性，確保穩定運行。在升壓模式下，RT4803B可支持高達3A的輸出電流。其截止電流小於1μA，延長了電池待機時間，適合長時間待機應用。

此轉換器最大特色可支持1.2V IO的I2C通訊界面，以因應未來先進制程低電壓數字設備整合。提供高性能、低功耗的解決方案，適合應用于鋰電池產品內的 2G PA、Wi-Fi 模組、音頻放大器等電源。

1 產品架構：旁路開關架構優點

RT4803B因具備旁路開關架構，相較于普通升壓轉換器，具備以下三大優勢：

1.1 減少導通損耗

普通升壓轉換器在 Bypass Mode 下運行時，電流從輸入端流向輸出端，會經過電感和上橋開關 (HS_FET)，導致較大的導通損耗(如圖1所示)。而RT4803B僅需經過旁路開關 (BYP_FET) 便可到達輸出端(如圖2所示)，減少了電感 DCR 的損耗，從而降低整體導通損耗。

圖1. 一般升壓轉換器圖2.RT4803B架構

1.2 提高目標電壓精度

減少電感 DCR 產生的壓降，同時降低 Bypass Mode 運行時的整體壓降，避免輸出電壓低于目標值。

以下為在 Bypass Mode 下運行時，有無旁路開關 (BYP_FET) 的輸出電壓比較。假設 HS_FET = 60mΩ，BYP_FET = 40mΩ，LDCR = 20mΩ，理論計算的輸出電壓結果如圖3所示。實線部分表示具備旁路開關的情況，可以觀察到在負載變化時，實線的電壓波動比虛線更小，證明了具備旁路開關的電壓調節能力更優。

圖3. 輸出電壓比較圖

1.3 效率接近100%

通過增加旁路開關，效率可由原本的97%至98%提升至接近100%，減少能量損耗，從而降低熱量產生。

圖4顯示了效率計算值的對比，實線表示具備旁路開關的效率，虛線表示不具備旁路開關的效率。結果表明，具備旁路開關架構的轉換器效率明顯高于不具備旁路開關的架構。

圖4. 效率比較圖

2 產品特性

RT4803B的操作電壓范圍為1.8V至5V，輸出電壓范圍為2.85V至4.4V。在輸出電壓部分，提供32個可選的輸出電壓級別，并通過I2C通訊界面來做選擇，讓使用者更有彈性地去使用。

RT4803B的產品包裝為WL-CSP-16B 1.67x1.67 (BSC)，非常適合應用在小型化產品，以下為RT4803B實測數據，包括效率圖，以及在不同輸出電流和輸入電壓下的輸出電壓變化。

圖5. 效率圖

圖6. 輸出電壓變化 vs. 輸出電流

圖7. 輸出電壓變化 vs. 輸入電壓

3 應用范例

具有高容量低操作電壓特性的硅負極電池 (Si-Anode Battery) 在手機應用上越來越普及，由于鋰電池的操作電壓降低，為了讓系統能夠正常工作，電池后級、系統前級，需要一個升壓轉換器來供電，而RT4803B的操作電壓范圍為1.8V至5V，非常適合使用在硅負極電池產品的應用。

在某些應用對于Boost輸出電壓精準度不是非常要求，只要求電壓高于最低操作電壓(如2G PA)，在這類應用中，擁有旁路MOSFET的RT4803B就具有最大效率的優勢，只有旁路開關 (BYP_FET) 的導通損耗，沒有電感DCR的損耗，使得操作在Bypass Mode下的效率接近100%，顯著地提高電池的利用率。另外，RT4803B擁有多樣化的保護機制，確保在各種操作條件下提供穩定且高效的電源管理，是移動裝置和穿戴型裝置電源管理的理想選擇。

圖8. 移動裝置的電源應用范例

注：以上應用系統圖僅供參考，實際產品需應依據您的應用需求進行評估和調整。如需協助，請聯系我們的區域辦公室。