CS5090EA 同步升压版本升级方案 —— 两节锂电池升压充电 IC 完整对比与实测

CS5090EA 作为异步升压两节锂电池充电管理 IC ，在过去几年中在电动工具、蓝牙音箱、玩具、对讲机等 5V USB 输入升压到 8.4V 的应用中被大量使用。但异步升压方案（外部肖特基二极管）存在两个明显痛点：一是二极管正向压降 0.3V~0.5V 造成额外功率损耗，效率天花板偏低（典型只 88%~90% ）；二是二极管本身发热严重，一颗 SS54 在 1A~2A 充电时温升可达 40℃ 以上，成为整机散热瓶颈。

平芯微半导体（PWChip ）推出的 PW4252 和 PW4253 是 CS5090EA 的 " 同步升压升级版本 " ，通过将功率 MOS+ 同步整流 MOS 完全集成到芯片内部，不再需要外部肖特基二极管，效率大幅提升（ PW4252 达 93% 、 PW4253 达 95% ），同时芯片和外围整体温度显著下降。本文从产品简介、功率温度测试、 2500mAh 电池充电时间实测三个维度，系统对比三款方案，用数据证明同步升压方案的全面优势。

一、CS5090EA / PW4252 / PW4253 产品简介

1.1 CS5090EA—— 1.5A 异步升压充电IC （老方案） 价格 1.2 左右

CS5090EA 是一款 5V USB 输入升压到 8.4V 的异步升压两节锂电池充电控制器，最大输出电流 0.6A-1A 。采用异步升压架构，需要外部肖特基二极管（如 SS54 、 SS34 ）作为整流器件，输入过压保护 6V ， VIN 耐压 6.5V 左右， SOP8-EP 封装。特点：低成本、方案成熟，但受限于二极管压降，效率天花板约 88%~90% ，二极管和芯片温升较大。适用于对成本敏感且散热要求不高的入门级方案。

1.2 PW4252—— 1.2A 同步升压充电IC （ CS5090EA 同步版 ，省掉肖特基二极管 SS34/SS54 ） 价格低于 1 快

PW4252 是平芯微推出的同步升压升级版本， 5V USB 输入升压到 8.4V ，输出电流最大 1.2A 。核心特点：同步整流升压架构，效率高达 93% ；输入电压 4.5V~6V ， VIN 耐压 20V ；输入过压保护 6V ；充电电流通过外部电阻调节 0.4A~1.2A ；输入自适应环路兼容 5V/1A~3A 适配器；支持涓流 / 恒流 / 恒压三段式充电；电池反接保护、静态功耗 0μA ；内置 NTC 温度保护； SOP8-EP 封装。

1.3 PW4253——2A 大电流同步升压充电 IC    价格低于 1 快

PW4253 是 PW4252 的大电流升级版， 5V USB 输入升压到 8.4V ，输出电流最大 2A 。核心特点：同步整流升压架构，效率高达 95% （业内领先）；输入电压 4.5V~6V ， VIN 耐压 20V ；输入过压 6V 保护；充电电流通过外部电阻调节 1.1A~2A ；输入自适应 4.5V 智能限流；支持涓流 / 恒流 / 恒压三段式充电；恒流精度 ±10% 、充满精度 ±1% ；电池反接保护、静态功耗 0μA ； NTC 温度保护； 750kHz 开关频率； SOP8-EP 封装。

二、三款芯片功率温度实测对比

测试条件：5V/2A USB 输入、 8.4V 两节锂电池负载、常温 25℃ 环境、静风散热、连续大电流工作 30 分钟稳定后测温。

2.1 CS5090EA 功率温度测试（异步升压）

分析：CS5090EA 芯片本体温度较高（ 82~85℃ ），且外部肖特基二极管 D1 温度 75~80℃ ，二者共同构成整机主要热源。 1.6W 的功率损耗中，约 0.5W~0.7W 由肖特基二极管承担，散热压力较大。

2.2 PW4252 功率温度测试（同步升压 1.2A ）

分析：PW4252 芯片温度比CS5090EA 相同 1A 时，温度少 23 度， （同步MOS 集成后损耗降低 ），取消了肖特基二极管，整机少了一个主要热源，PCB 总发热面积减小，整体温度分布更均匀。同一充电电流下（对比 CS5090EA 的 1A vs PW4252 的 1A ）， PW4252 温度少 23 度 的同时功率损耗反而更低。

2.3 PW4253 功率温度测试（同步升压 2A ）

分析：PW4253 在大电流工作时功率损耗低 ，效率95% 领先。虽然芯片温度仍在 80℃+ 区间，， " 每瓦发热 " 实际上大幅优于异步方案。且 PCB 无肖特基二极管热源，散热更容易设计。

三、PW4252 / PW4253 充电 2500mAh 电池实测数据

测试条件：2500mAh × 2 串（ 8.4V 2500mAh 电池组，起始电压 ≈6.6V 带保护板）、 5V USB 输入、常温 25℃ 、静风散热、完整充电全过程记录。

3.1 PW4252 充电时间与温度实测

3.2 PW4253 充电时间与温度实测

四、总结 —— 为什么升级到同步升压方案？

总结一：效率显著提升，充电更快

CS5090EA 异步升压方案效率约 88%~90% ， PW4252 同步升压提升到 93% ， PW4253 提升到 95% 。同样 5V USB 输入下，充电 2500mAh × 2 串电池， PW4252 比 CS5090EA 节省 20+ 分钟， PW4253 节省约 40 分钟。

总结二：省掉肖特基二极管，BOM 降低 + 发热更均匀

同步升压方案将功率整流MOS 集成到芯片内部，直接省掉一颗 SS54 肖特基二极管（成本约 0.15~0.25 元，占地面积约 3mm×2mm ）。整机 BOM 减少一个物料、少一个热源，长期可靠性反而更高。

结语

CS5090EA 作为异步升压方案已完成历史使命，在效率、发热、可靠性、成本、耐压等多方面均已被同步升压方案全面超越。平芯 PW4252 和 PW4253 作为同步升压升级版本，通过实测数据证明：更快的充电时间、更高的效率、更少的 BOM 、更低的整机发热、、是 CS5090EA 用户升级替换的最佳选择。

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