高效率升壓轉(zhuǎn)換器是延長電池使用壽命的關(guān)鍵

高效率升壓轉(zhuǎn)換器是延長電池使用壽命的關(guān)鍵

為便攜式電子設(shè)備開發(fā)電源電路要求設(shè)計工程師通過最大程度地提高功率和降低整個系統(tǒng)的功耗來延長電池使用壽命，這推動器件本身的尺寸變得更小，從而有益于在設(shè)計終端產(chǎn)品時獲得更高靈活性。這種設(shè)計的最重要元器件之一是電源管理IC或DC/DC轉(zhuǎn)換器。

高效DC/DC轉(zhuǎn)換器是所有便攜式設(shè)計的基礎(chǔ)。許多便攜式電子應(yīng)用被設(shè)計成采用單節(jié)AA或AAA電池工作，這給電源設(shè)計工程師提出了挑戰(zhàn)。從850mV～1.5V的輸入電壓產(chǎn)生一個恒定的3.3V系統(tǒng)輸出，要求同步升壓DC/DC轉(zhuǎn)換器能夠在固定開關(guān)頻率下工作，同時附帶片上補(bǔ)償電路，并且需要微型低高度電感和陶瓷電容，最好采用微型IC封裝以減少它在設(shè)備設(shè)計中的總占位面積。

一個由薄型SOT IC封裝和少量外部元器件組成的經(jīng)過驗證的電路設(shè)計，實現(xiàn)了一個僅占7×9mm²板面積的效率為90%的單電池到3.3V/150mA轉(zhuǎn)換器。當(dāng)在單電池輸入(1.5V)下工作時，25mA～80mA之間的負(fù)載電流可能實現(xiàn)90%以上的效率。一個外部低電流肖特基二極管(雖然并不是必需的)將在較高輸出電流下最大程度地提高效率。

這個電路設(shè)計集成了帶額定電阻值為0.35Ω(N)且典型電阻值為0.45Ω(P)的低柵電極電壓內(nèi)部開關(guān)的高效DC/DC轉(zhuǎn)換器。在整個工作溫度范圍內(nèi)，開關(guān)電流限制一般為850mA，從而在新的堿性AA單節(jié)電池輸入和兩節(jié)電池輸入時可分別實現(xiàn)0.66W和2.5W的輸出功率。

電流模式控制提供出色的輸入線路和輸出負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)。斜坡補(bǔ)償(這是當(dāng)占空比超過50%時用來防止分頻諧波不穩(wěn)定性所必需的)可以整合到轉(zhuǎn)換器中，與電路一起保持恒流限制閾值，而不管輸入電壓是多少。

主要特性

先進(jìn)電源管理IC設(shè)計的兩個特性會影響其工作效率：內(nèi)部反饋機(jī)制的集成和可在工作期間節(jié)省能量的節(jié)電模式的加入。增加的內(nèi)部反饋回路補(bǔ)償不再需要外部元器件了，從而降低了總成本，簡化了設(shè)計過程。通過僅在需要時激活電源轉(zhuǎn)換器以將輸出電壓調(diào)制保持在1%以內(nèi)，節(jié)電工作模式提高了輕負(fù)載(I_LOAD < 3mA，典型值)時的轉(zhuǎn)換器效率。一旦輸出電壓在進(jìn)行調(diào)制，轉(zhuǎn)換器會切換至睡眠狀態(tài)，從而減少柵電荷損失和靜態(tài)電流。不帶節(jié)電模式的類似IC將被強(qiáng)制在整個工作范圍內(nèi)保持恒定的PWM，從而增加了靜態(tài)電流。雖然在一些頻率敏感的應(yīng)用中恒頻PWM可能會受歡迎，但它會降低總系統(tǒng)效率。

關(guān)斷電流低于1mA，并且這個引腳上的磁滯允許對VIN進(jìn)行簡單的阻性上拉從而連續(xù)工作。還要注意，在關(guān)斷過程中，VOUT保持低于VIN的未經(jīng)過調(diào)制的600mV。當(dāng)存儲器或實時時鐘必須在斷電期間保持激活時，這個特性特別有用。可以通過更改分壓器的電阻值輕松設(shè)定輸出電壓。

為了從電池電源獲得最高功效，DC/DC轉(zhuǎn)換器必須能夠在1V以下的輸入電壓下工作，并提供范圍在2.5V～5V之間的可調(diào)整輸出電壓。理想情況下，這種器件還將能夠在低至0.65V的輸入電壓下繼續(xù)工作，唯一的局限性在于輸入電源提供足夠功率的能力。

這個特性將消除對大的輸入旁路電容的需要，從而節(jié)省了板空間、降低了成本。在低至0.65V的輸入電壓下工作的能力，是從電量接近耗盡的電池中獲得更長使用壽命的重要特性。

以兩個由單節(jié)電池供電的便攜式設(shè)備為例，其電池使用壽命的比較表明，在理想測試條件下，電源管理IC在低壓模式下工作的能力使其可比傳統(tǒng)DC/DC轉(zhuǎn)換器多提供六個多小時的電池使用壽命。工作壽命延長40%為終端產(chǎn)品提供了明顯的優(yōu)勢。比較情況如圖所示。

EMI抑制方法

當(dāng)升壓轉(zhuǎn)換器在非連續(xù)模式下工作時(即功率傳動周期開始之前，電感電流降至零時)，可能存在EMI問題。為了幫助降低電勢參考點，在電感電流為零且器件處于關(guān)斷狀態(tài)時，可將一個100Ω的內(nèi)部阻尼電路跨接在電感上。

EMI和總性能質(zhì)量也會受PCB布局的影響。高速工作的低壓輸入器件需要格外注意線路板布局，特別是處于涉及N溝道和P溝道開關(guān)切換的工作周期期間的高電流通路。SW引腳、VIN引腳CIN、COUT和地之間的電流通路應(yīng)短而寬，以形成最低的固有電阻損耗和最低的漏電感。

圖1：能在低壓模式下工作的電源管理IC(紫色)可比傳統(tǒng)DC/DC轉(zhuǎn)換器(紅色)多提供6個多小時的電池使用壽命。

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如何延長電表使用壽命是個問題？解決問題前，提醒下——請先不要像倒洗澡水一樣丟棄電表！全世界的電力公司利用智能電表和高級計量基礎(chǔ)設(shè)施(AMI)實現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表、遠(yuǎn)程連接/斷開、需求/響應(yīng)以及其他高效運(yùn)營

2018-07-24 08:15:18

怎樣延長電動自行車蓄電池的使用壽命？

我們經(jīng)常會使用電動自行車，但是怎樣延長蓄電池的使用壽命是一個難題，如果想要延長電動自行車的電池有什么好辦法嗎？

2021-03-06 08:07:14

深度剖析升壓轉(zhuǎn)換器

只有85.5%。一定有一個耗能更低的好方法來生成這個3.3V電壓。使用TPS63025 降壓-升壓轉(zhuǎn)換器系列可以在這些情況下提供更高效率。通過將效率大于95%的降壓轉(zhuǎn)換器與效率在90%以上的升壓轉(zhuǎn)換器

2022-11-17 06:46:15

用于 PoE 應(yīng)用的多輸出、高效率反激轉(zhuǎn)換器

`描述該轉(zhuǎn)換器用于需要高效率和多輸出的 1 類 PoE 應(yīng)用。此設(shè)計的特定輸出為 3.3V (0.7A)。采用同步整流器的反激式轉(zhuǎn)換器效率出色，尺寸小，適合 IP 電話等 PoE 應(yīng)用。TPS23785B 包含基于 PoE 的器件和 PWM 控制器功能。`

2015-05-05 18:03:40

用于 PoE 應(yīng)用的多輸出、高效率反激轉(zhuǎn)換器

`描述該轉(zhuǎn)換器用于需要高效率和多輸出的 3 類 PoE 應(yīng)用。此設(shè)計的特定輸出為 5V (1A)。采用同步整流器的反激式轉(zhuǎn)換器效率出色，尺寸小，適合 IP 電話等 PoE 應(yīng)用。TPS23785B 包含基于 PoE 的器件和 PWM 控制器功能。`

2015-05-07 10:21:21

用于PoE應(yīng)用的高效率和多輸出反激轉(zhuǎn)換器參考設(shè)計

描述該轉(zhuǎn)換器用于需要高效率和多輸出的 3 類 PoE 應(yīng)用。PMP8454.1 的輸出為 3.3V (2A)。采用同步整流器的反激式轉(zhuǎn)換器效率出色，尺寸小，適合 IP 電話等 PoE 應(yīng)用。TPS23785B 包含基于 PoE 的器件和 PWM 控制器功能。

2022-09-19 06:46:34

用于便攜式工業(yè)設(shè)備的小型高效降壓-升壓轉(zhuǎn)換器

2018-09-03 15:17:17

管理MCU軟件延長電池使用壽命

進(jìn)行電源門控。巧用中斷來控制程序流—這個技巧關(guān)系著代碼的執(zhí)行效率。在MCU中，每執(zhí)行一行代碼都會消耗時鐘周期，這反過來會影響系統(tǒng)電池的使用壽命。但如果合理使用中斷，就可以根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)來確定執(zhí)行哪一部

2018-09-07 14:52:30

能量收集技術(shù)延長電池壽命

，以其單輸出（圖4）。當(dāng)收獲的能量是可用的，收割機(jī)的降壓轉(zhuǎn)換器供電電源，降低了靜態(tài)電流消耗的電池基本上為零，從而延長了電池的壽命。當(dāng)足夠的收獲的能量可用電池供電，通過其專用的降壓-升壓轉(zhuǎn)換器來

2016-03-02 14:36:45

請問設(shè)計高效非反向降壓-升壓轉(zhuǎn)換器有什么技巧？

降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的操作原理是什么？高效非反向降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)有哪些？

2021-04-13 06:03:21

超低功率8位微控制器延長電池使用壽命

隨著消費電子行業(yè)向超移動便攜式設(shè)計演進(jìn)，提高能效和延長電池使用壽命已成為基本的設(shè)計要求。對于嵌入式開發(fā)人員而言，未來的便攜式和電池供電器件要求每個部件都以超低功率運(yùn)行，特別是8位微控制器(MCU

2019-07-25 08:22:31

集成FET升壓轉(zhuǎn)換器參考設(shè)計

描述此集成 FET 升壓轉(zhuǎn)換器通過 6V - 8.4V 輸入（2S 鋰離子電池）提供 11V 輸出 (1.2A)。此轉(zhuǎn)換器經(jīng)過優(yōu)化，可以緊湊的尺寸為便攜式收音機(jī)等應(yīng)用提供高效率和低成本。特性成本低

2022-09-19 07:44:38

面向WLAN前端模塊和收發(fā)器的小型高效率低噪聲電源

描述TIDA-00532 是一種適用于 WLAN 應(yīng)用的小型高效率低噪聲電源。主要特色作為低噪聲電源，適用于功率放大器（2.4GHz 和 5GHz 頻段）、射頻收發(fā)器和其他需要低噪聲高效電源轉(zhuǎn)換的電路。憑借超低靜態(tài)電流提供更長的電池使用壽命。高達(dá) 94% 的效率（輸出電流為 300mA）

2018-12-18 14:57:40

（+ 3.3V）在高效率升壓型DC / DC轉(zhuǎn)換器中的典型應(yīng)用

（+ 3.3V）在SP6642單堿性電池，高效率升壓型DC / DC轉(zhuǎn)換器中的典型應(yīng)用。 SP6642 / 6643器件是一款高效，低功耗升壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器，適用于+ 1V輸入，適用于單個堿性電池應(yīng)用，如尋呼機(jī)，遙控器和其他低功耗便攜式終端產(chǎn)品

2019-07-29 06:26:54

如何延長蓄電池的使用壽命

如何延長蓄電池的使用壽命 閥控式密封蓄電池的使用壽命包括使用期限和循環(huán)壽命。使用期限是指蓄電池可供使用的時間，包括蓄電池的存放時間。循環(huán)壽命是

2009-11-04 11:24:27

如何延長干電池使用壽命

如何延長干電池使用壽命干電池快用完了，可以用充電的方法來延長其使用壽命。雖然干電池不能象蓄電池（或充電電池）那樣永久地使用下去，但是還是可以反復(fù)

2009-11-07 14:25:31

低損耗LED驅(qū)動器通過提高效率、延長電池壽命加快系統(tǒng)的綠色進(jìn)

低損耗LED驅(qū)動器通過提高效率、延長電池壽命加快系統(tǒng)的綠色進(jìn)程摘要：現(xiàn)今有很多不同的方案可以為高亮度LED (HB LED)供電。由于多數(shù)系統(tǒng)采用電

2009-09-18 08:58:32

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用全集成降/升壓轉(zhuǎn)換器延長鋰離子電池壽命的設(shè)計

用全集成降/升壓轉(zhuǎn)換器延長鋰離子電池壽命的設(shè)計對于便攜式電源應(yīng)用而言，要充分利用先進(jìn)電池技術(shù)的小尺寸、高能量密度等優(yōu)點，就必須在整個電池放電電壓范圍

2009-11-11 10:18:35

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高效率升壓轉(zhuǎn)換器應(yīng)用技巧

高效率升壓轉(zhuǎn)換器應(yīng)用技巧為便攜式電子設(shè)備開發(fā)電源電路要求設(shè)計工程師通過最大程度地提高功率和降低整個系統(tǒng)的功耗來延

2010-03-20 14:13:13

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筆記本最大限度延長電池的使用壽命

筆記本最大限度延長電池的使用壽命 本文將討論如何有效地使用電池，以及最大限度地延長電池的使用壽命。本文將只討論最新的XTRA這幾個使用了鋰電池的系列，對于較

2010-04-19 09:20:34

1230

基于反相SEPIC的高效率降壓/升壓轉(zhuǎn)換器的實現(xiàn)

許多市場對輸出電壓高于或低于輸入電壓（升壓/降壓）的高效率同相轉(zhuǎn)換器的需求都在不斷增長。ADI公司的雙通道同步開關(guān)控制器ADP1877允許用低損耗MOSFET代替常用于功率級的高損耗功率二極管，從而提高效率

2010-10-29 10:29:16

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MAX1765高效率升壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器

MAX1765是一種高效率，低噪聲，升壓型DC - DC轉(zhuǎn)換器適用于電池供電的無線應(yīng)用中使用

2011-05-05 09:54:36

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TI最新RF電源管理轉(zhuǎn)換器延長智能終端電池使用壽命

和 LM3279 升降壓轉(zhuǎn)換器可顯著降低 RF 功率放大器的散熱及功耗，不但可延長電池使用壽命，而且還可延長通話時間，充分滿足 2G、3G 以及 4G LTE 智能手機(jī)、平板電腦以及數(shù)據(jù)卡的應(yīng)用需求。 LM3263 2.5A 降壓轉(zhuǎn)換器的平均功率跟蹤特性可幫助其滿足快速輸出電壓瞬態(tài)條件下多模式多頻帶功率放大

2017-12-06 15:52:03

491

如何正確使用動力電池延長使用壽命？

電池能用多久，不僅取決于電池本身的質(zhì)量，也取決于平時是如何使用的。本文主要總結(jié)一下如何正確使用電池，延長電池的使用壽命問題。關(guān)于電池的保養(yǎng)使用，特別的關(guān)鍵，尤其要記住這一條基本準(zhǔn)則，避免過度充電，也避免過度放電。

2018-01-25 13:58:31

1663

高效率升壓DC/DC轉(zhuǎn)換器應(yīng)用技巧談,DC Converter application skills

高效率升壓DC/DC轉(zhuǎn)換器應(yīng)用技巧談,DC Converter application skills 關(guān)鍵字：DC轉(zhuǎn)換器應(yīng)用技巧為便攜式

2018-09-20 19:55:23

1217

升壓轉(zhuǎn)換器的工作模式和作用

隨著電池和超級電容等高效蓄能器的大量使用，更好的電流控制成為一種趨勢。而雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器可以保持電池健康，并延長其使用壽命。

2021-02-11 10:22:00

2666

高效率降壓轉(zhuǎn)換器芯片HX3406數(shù)據(jù)手冊

該HX3406是一個恒定頻率，電流模式降壓轉(zhuǎn)換器。該器件集成了一個主開關(guān)和一個同步整流器，無需外部肖特基二極管即可實現(xiàn)高效率。它非常適合為使用單電池鋰離子（Li+）電池的便攜式設(shè)備供電。輸出電壓可低

2021-04-26 09:38:34

DN516-1μA IQ同步升壓轉(zhuǎn)換器延長便攜式設(shè)備電池壽命

DN516-1μA IQ同步升壓轉(zhuǎn)換器延長便攜式設(shè)備電池壽命

2021-04-28 11:19:23

如何延長電池的使用壽命

延長電池的使用壽命,認(rèn)為應(yīng)就以下幾點引起維護(hù)人員的注意.

2022-01-23 14:59:04

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分析Twaice軟件可以延長電池壽命周期提高效率

電池分析技術(shù)可以解決這些問題：通過將智能引入生產(chǎn)過程，制造商可以延長電池的使用壽命，生產(chǎn)更高效的電池，簡化廢棄電池的回收過程，并防止安全風(fēng)險和召回。

2022-07-25 09:01:54

1254

高效率15V/1.5A同步升壓轉(zhuǎn)換器

電子發(fā)燒友網(wǎng)站提供《高效率15V/1.5A同步升壓轉(zhuǎn)換器.zip》資料免費下載

2022-09-07 11:05:56

使用低 IQ 降壓/升壓轉(zhuǎn)換器延長流量計電池壽命的 3 個好處

使用低 IQ 降壓/升壓轉(zhuǎn)換器延長流量計電池壽命的 3 個好處

2022-10-28 12:00:00

多功能降壓-升壓轉(zhuǎn)換器可在各種應(yīng)用中提供高效率

LTC?3442 是一款 1.2A 降壓-升壓型轉(zhuǎn)換器，非常適合微型磁盤驅(qū)動器應(yīng)用，當(dāng)然也適用于其他降壓-升壓型應(yīng)用。LTC3442 以 95% 的效率延長了電池壽命，并采用其 3mm × 4mm

2023-03-20 11:07:32

1748

采用TL494大功率高效率降壓轉(zhuǎn)換器電路

降壓轉(zhuǎn)換器（降壓轉(zhuǎn)換器）是一種DC-DC 開關(guān)轉(zhuǎn)換器，可在保持恒定功率平衡的同時降低電壓。降壓轉(zhuǎn)換器的主要特點是效率，這意味著板載降壓轉(zhuǎn)換器可以延長電池壽命、減少熱量、減小尺寸并提高效率。

2023-03-28 09:06:31

4475

用于便攜式工業(yè)設(shè)備的小型高效降壓-升壓轉(zhuǎn)換器

使用TPS63025 降壓-升壓轉(zhuǎn)換器系列可以在這些情況下提供更高效率。通過將效率大于95%的降壓轉(zhuǎn)換器與效率在90%以上的升壓轉(zhuǎn)換器組合在一起，基于不同的電池電壓，轉(zhuǎn)換效率可以達(dá)到95%或90

2023-04-15 09:10:40

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為什么使用直通技術(shù)可以幫助延長儲能系統(tǒng)的使用壽命

直通? mode 是一種控制器操作，使電源能夠直接連接到負(fù)載。直通模式用于降壓-升壓或升壓轉(zhuǎn)換器，以提高效率和電磁兼容性。1,2本文介紹了配備直通技術(shù)的控制器相對于其他控制器的優(yōu)勢，以及直通模式如何延長儲能系統(tǒng)的使用壽命，特別是超級電容器的總工作時間。

2023-06-15 09:55:45

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