云达不莱梅沙尔克04:為減輕電池負擔,TI推出多款具有低靜態電流特性的電源芯片

發布時間:2019年10月09日 15:10    發布者:eechina
關鍵詞: 靜態電流 , 電池壽命 , LDO , DC-DC , 電壓監控
如今,物聯網設備的種類和數量越來越多。對于這些物聯網設備,尤其是工業物聯網設備,充電或更換電池都是件耗費成本的瑣事。如何能夠做到不充電、少充電或者使用更小的電池,工程師們可謂絞盡了腦汁。

事實上,電子系統很少有不需要電池的情形。能量采集在陰暗且無振動的環境下無法實現。多數情況下我們只能考慮如何降低設備的耗電水平以延長電池的壽命。由于很多物聯網設備在大部分時間處于休眠狀態,降低器件的靜態電流就顯得格外重要。最近,德州儀器(TI)電池管理系統產品線經理王世斌先生為我們介紹了TI新近推出的四款電源產品,它們都具有低靜態電流特性,它們在不同應用場景下顯示出了獨特的優勢。

第一款產品是低壓降線性穩壓器(LDO) TPS7A02。該產品的IQ低至25nA,僅為超小型競品的十分之一。它以DSBGA形式封裝,尺寸僅 0.65 mm x 0.65 mm,可將方案尺寸縮小70%。對于1至50 mA 的負載瞬態,TPS7A02能夠在5μs以內響應,僅為競品器件瞬態響應時間的一半。

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該產品的典型應用場景為耗電量不大,大部分時間不工作,但需要常年值班的設備,如電表等表計。在TPS7A02的幫助下,系統的耗電量甚至可以低于電池的自放電水平,使得更換電池的頻率降至最低。也就是說,您不僅可以使用成本更低的一次性電池,更可以使用壽命最長的紐扣電池,甚至在長達10年的期間內省去了更換電池的煩惱。

第二款產品是開關穩壓器TPS62840,其靜態電流低至60nA。該產品具有較高的轉換效率,在 1-μA 負載下可提供80% 的超高輕負載效率,較同類型器件高出30%,。它具有可選模式和停止功能,能夠改善噪聲性能并在數據傳輸過程中減少信號失真。TPS62840的輸入電壓范圍比較寬泛(1.8 VIN – 6.5 VIN ),適用于多種電池化學應用和配置。

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相較于前面提到的LDO TPS7A02,TPS62840適合于???(always-on)的、耗電量更高些的應用,如智能電網中的電表和樓宇自動化中的安防攝像頭。采用TPS62840,工程師可以減少一半的電池使用數量,或者在設計中使用更小的電池。

TI提供了一款采用鋰二氧化錳(LiMnO2) 電池且適用物聯網相關應用的窄頻無線??楣┑緄牟慰忌杓?,支持采用LiMnO2電池的智能流量表等三種不同的電源架構。該參考設計的鏈接是//www.ti.com.cn/tool/cn/TIDA-010053。

第三款產品是高輸入電壓、高效監控器TPS3840,其靜態電流低至350 nA。該產品的特點包括輸入電壓范圍寬泛(VIN 1.5 V 至 10 V),可在多種應用中實現高電壓軌或多電池供電操作;精度高,典型值達到1%,能夠提高整體系統的可靠性。

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據王世斌先生介紹,TPS3840的一個典型應用是EPOS終端銷售機,用作復位芯片。當用戶刷卡或者刷二維碼的時候,設備會與中央系統聯絡以認證終端客戶的身份。如果系統出現異常,交易便會取消,這時復位芯片的作用便非常重要:實施復位并取消交易,使金融交易在比較穩定的環境里進行。

第四款產品是開關充電器BQ25619,在運輸模式(ship mode)下可將電池漏電從20μA減少到6μA,極大延長設備的待機時間。王世斌先生介紹說,過去的電子產品通常使用膠貼來隔離電池,使得經過長期的存儲和運輸后電池電量仍然可用,而現在則采用所謂電子隔離的方式,即運輸模式,讓電子產品數月后到達用戶手中時仍可正常啟動。

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BQ25619的另一個優點是,它具有業界更低的20mA截止電流,這意味著用它給小容量電池充電時,電池可以充得更飽滿,電池容量可以提高7%,從而延長了電池的使用壽命。此外,BQ25619是一個三合一產品,具有充電、升壓和電壓?;さ裙δ?,能以95%的高效率提供超快速充電。

由于具備低截止電流特性,BQ25619的典型應用包括使用小型電池的醫療和個人電子產品,如助聽器、耳塞和無線充電盒,可大幅延長電池壽命,并減少使用時的充電次數。

總之,上述四款產品都具有低靜態電流特性,在不同場景盡可能地減輕電池負擔、延長電池壽命,讓我們能夠使用更低成本的一次性電池,或更小的可充電電池,或減少充電的次數,把系統成本和使用成本降到最低。


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