双节锂电应用中PIN对PIN芯片的IP2325满载热成像测试分析

KKW117

IP2325替代PW4253双节锂电池升压充电芯片对比测试报告

引脚兼容性 · 外围电路 · BOM成本 · 转换效率 · 温升表现

全面验证 Pin-to-Pin 替代可行性与工程风险

测试结论摘要

引脚兼容 · 性能可验证

01芯片概述与定位

两款芯片基本信息与应用场景

02核心参数对比

电气规格、电流能力、效率指标

03引脚兼容性验证

Pin-to-Pin 封装与引脚定义对比

04外围电路与BOM成本

元件数量、电容配置、物料成本

05性能实测对比

转换效率、温升、充电曲线

06优缺点与适用场景

替代方案优势、局限与选型建议

测试环境：室温25°C · USB 5V输入 · 双节锂电池组(8.4V)

两款芯片均为双节串联锂电池升压充电IC

同属5V输入、8.4V输出、2S锂电充电的同步升压方案

IP2325 · 英集芯 INJOINIC

封装：ESOP8 · 量产成熟

5V输入，8.4V/1.2A输出

开关频率500kHz

转换效率约93%

外围需1颗电感 + 5颗电容

市场应用广泛，供应链稳定

PW4253 · 平芯微 PWCHIP

封装：SOP8-EP · 已大规模量产

5V输入，8.4V/2A输出

开关频率750kHz

转换效率94%~96%

外围需1颗电感 + 3颗电容

主打Pin-to-Pin兼容IP2325的同时，电流更大

电路与EMC对比：PW4253外围更简洁，认证成本更低

BOM元件数量对比 · EMC认证难度 · 额外成本估算

EMC认证对比

IP2325：LX节点开关噪声较大，过传导/辐射发射时通常需要在LX脚额外增加RC吸收电路（10Ω+1nF），否则EMI裕量不足。

PW4253：750kHz优化设计 + 内置降噪驱动，典型应用无需额外RC吸收即可过CE/FCC认证。

额外成本汇总（IP2325相对PW4253）

BOM对比成本¥2.62/台 + RC吸收电路约 ¥0.05/台 + EMC认证复测人工成本约 ¥0.10/台 ≈ 总计约 ¥2.77/台（十万台规模约多支出27.7万元）

引脚完全兼容，但IP2325外围需多2颗大电容

Pin-to-Pin封装一致 · 电路对比如下图（红色标注为IP2325多出的元件）

引脚兼容性结论

8脚定义完全一一对应

封装尺寸ESOP8 ≈ SOP8-EP

可直接贴装，PCB无需改版

IP2325多出：1脚22μF电容

IP2325多出：VIN端10μF电容

多出电容保留不影响功能

实测：IP2325效率低2%，满载温升高约5°C

测试条件：VIN=5V/2A，Vbat=7.4V，环境温度25°C，满载运行30分钟后红外测温

关键发现：IP2325在1.2A满载时已接近功率极限，效率93%、芯片表面55°C；PW4253在同样1.2A下效率95.2%、温度仅50°C，且还有2A余量。若产品需要超过1.2A充电电流，IP2325无法替代。

PW4253输出1.2A电池7.4V充电测试

测试条件

芯片：PW4253

Vin：5.08V

Vout：7.47V

Iout：1.19A

电感 L：2.2μH

PW4253输出1.2A电池8.2V充电测试

测试条件

芯片：PW4253

Vin：5.08V

Vout：8.27V

Iout：1.18A

电感 L：2.2μH

IP2325输出1.2A电池7.4V充电测试

测试条件

芯片：IP2325

Vin：5.08V

Vout：7.47V

Iout：1.19A

电感 L：2.2μH

IP2325输出1.2A电池7.4V充电测试

测试条件

芯片：IP2325

Vin：5.08V

Vout：8.28V

Iout：2.08A

电感 L：2.2μH

PCB布局验证：IP2325在现有PW4253板上可直接贴装

基于平芯微PW4253参考PCB，验证IP2325直接替换的可行性

PCB验证结论

焊盘尺寸完全兼容

8脚定义一一对应

散热焊盘位置一致

原板多出电容位置可空贴

电感2.2uH可通用

无需重新Layout

IP2325替代PW4253：优势在供应链，劣势在性能

综合引脚、电路、成本、性能四维度评估

优势（Pros）

1. 品牌与成熟度更高

英集芯原厂，市场应用十年以上，方案成熟可靠

2. 供应链更稳定

现货充足、交期短、多分销商可供货

3. 输入耐压更高（20V vs 18V）

对USB浪涌和异常过压的容忍度更好

4. Pin-to-Pin直接兼容

现有PW4253 PCB无需改版即可贴装

劣势（Cons）

1. 充电电流仅1.2A（PW4253为2A）

快充场景下充电时间延长约40%

2. 转换效率低约2%

满载发热更大，温升约高5°C

3. 外围多2颗大电容

BOM成本每台增加约¥2.77

4. 开关频率低（500kHz vs 750kHz）

需用更大电感，PCB面积难缩小

测试环境与验证方法

测试设备

直流电子负载：5V/5A可编程电源

数字示波器：100MHz带宽

红外热像仪：测温精度 ±1°C

万用表：6位半高精度

电池模拟仪：双节锂电模拟

X-Ray检查机：焊接质量检测

测试条件

环境温度：25°C ± 2°C

输入电压：USB 5V/2A

电池模拟：双节锂电 7.4V

电感：2.2μH / 3A屏蔽功率电感

测试时长：满载30分钟热稳定

样本量：每款芯片3片取平均值

结论与选型建议

IP2325可作为PW4253的备选方案，但不建议主动切换

推荐使用IP2325的场景

PW4253供货紧张，需要第二货源

产品充电电流需求 ≤ 1.2A

已有IP2325成熟方案，迁移成本为零

对品牌和长期供货稳定性要求高

不建议使用IP2325的场景

需要1.5A以上快充（如电动工具）

对温升和效率有严格要求

追求最小BOM成本（每台贵2.77元）

新产品设计，优先选更高参数方案