《電子技術(shù)應(yīng)用》
您所在的位置:首頁(yè) > 電源技術(shù) > 解決方案 > 低能量水平下的電壓轉(zhuǎn)換

低能量水平下的電壓轉(zhuǎn)換

2022-02-24
作者:Frederik Dostal,,ADI 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用工程師
來(lái)源:ADI公司

本文將介紹一類新的DC-DC轉(zhuǎn)換器,,其中一個(gè)例子是LTC3336。它在待機(jī)模式下僅消耗約65 nA的電流,,非常適合電池供電系統(tǒng),。

轉(zhuǎn)換效率是電源轉(zhuǎn)換器的一個(gè)關(guān)鍵特性,。用于降壓轉(zhuǎn)換的常見開關(guān)穩(wěn)壓器(降壓轉(zhuǎn)換器)的轉(zhuǎn)換效率通常在85%到95%之間。能達(dá)到的效率很大程度上取決于可用電源電壓,、要生成的相應(yīng)輸出電壓以及所需的負(fù)載電流,。然而,許多應(yīng)用需要特殊類型的轉(zhuǎn)換效率,,對(duì)此有特殊的開關(guān)穩(wěn)壓器解決方案,。這些部署需要針對(duì)低輸出功率進(jìn)行優(yōu)化的轉(zhuǎn)換器。始終在線的電池供電系統(tǒng)在待機(jī)模式下需要消耗的電流量通常非常低,。實(shí)例包括測(cè)量橋梁振動(dòng)或檢測(cè)森林火災(zāi)的傳感器,。在此類情況下,重要的是長(zhǎng)時(shí)間保持低電量放電,。這一特性在依賴能量采集器作為能源的系統(tǒng)中尤為重要,。

這種傳感器通常還通過(guò)無(wú)線電連接到其他設(shè)備。通常通過(guò)能量采集方式或電池供電的單個(gè)節(jié)點(diǎn)被鏈接起來(lái),,以跨越多個(gè)節(jié)點(diǎn)和長(zhǎng)距離傳輸信號(hào),。這些單獨(dú)的無(wú)線電節(jié)點(diǎn)必須始終以一種“睡眠模式”監(jiān)聽信號(hào),當(dāng)相應(yīng)的信號(hào)出現(xiàn)時(shí),,它便切換到能耗較高的工作模式并傳播相應(yīng)的信號(hào),。

ADI技術(shù)文章圖1 - 低能量水平下的電壓轉(zhuǎn)換.jpg" alt="ADI技術(shù)文章圖1 - 低能量水平下的電壓轉(zhuǎn)換.jpg" width="526" height="192"/>

圖1.一個(gè)帶有傳感器的系統(tǒng),為傳感器持續(xù)供電的能量很低——例如,能夠檢測(cè)森林火災(zāi)的傳感器,。

LTC3336代表了一類新的DC-DC轉(zhuǎn)換器,。當(dāng)產(chǎn)生輸出電壓且輸出端有低負(fù)載時(shí),它在待機(jī)模式下僅消耗約65 nA的電流,。圖2顯示了一個(gè)緊湊的電路例子,,它從大約7 V的VIN產(chǎn)生2.5 V的輸出電壓。

ADI技術(shù)文章圖2 - 低能量水平下的電壓轉(zhuǎn)換.jpg

圖2.靜態(tài)電流僅65nA的LTC3336降壓型轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生2.5V的輸出電壓

此類電壓轉(zhuǎn)換器通常情況下其輸出電壓不是通過(guò)電阻分壓器設(shè)置的,,否則會(huì)浪費(fèi)太多的能量,。為了能夠設(shè)置不同的輸出電壓,使用引腳OUT0到OUT3,。根據(jù)這些引腳的接線,,輸出電壓可以步進(jìn)方式在1.2 V和5 V之間設(shè)置。

在許多能量采集應(yīng)用中,,必須保護(hù)能源免受過(guò)大電流負(fù)載的影響,。有些電池或采集器只能提供有限的電流。如果超過(guò)這個(gè)特定的限流值,,電壓會(huì)下降,,或者在某些情況下,甚至?xí)l(fā)生損壞,。因此,,限制電源轉(zhuǎn)換器的電流消耗是有意義的。LTC3336能以10 mA到300 mA的可調(diào)步長(zhǎng)限制輸入電流,。此輸入電流限制類似于輸出電壓,,因?yàn)樗梢酝ㄟ^(guò)IPK0和IPK1引腳的適當(dāng)接線來(lái)設(shè)置。

ADI技術(shù)文章圖3 - 低能量水平下的電壓轉(zhuǎn)換.jpg

圖3.即使負(fù)載電流僅為1 μA,,從7.2 V到2.5 V的電源轉(zhuǎn)換效率也達(dá)到了大約70%


圖3中的效率曲線顯示了輸出電流非常低(如1 μA)時(shí)可以達(dá)到的效率,。這就節(jié)省了大量能量,尤其是在長(zhǎng)時(shí)間工作和低負(fù)載的應(yīng)用中,。

結(jié)語(yǔ)

本文說(shuō)明,,LTC3336在待機(jī)模式下僅消耗65 nA的電流,因而是電池供電系統(tǒng)的出色選擇,。這意味著,,電池大小固定的電路可以工作更長(zhǎng)時(shí)間,或者能量采集器可以設(shè)計(jì)得更小,,因而成本更低,。

AETweidian.jpg

本站內(nèi)容除特別聲明的原創(chuàng)文章之外,轉(zhuǎn)載內(nèi)容只為傳遞更多信息,,并不代表本網(wǎng)站贊同其觀點(diǎn),。轉(zhuǎn)載的所有的文章,、圖片、音/視頻文件等資料的版權(quán)歸版權(quán)所有權(quán)人所有,。本站采用的非本站原創(chuàng)文章及圖片等內(nèi)容無(wú)法一一聯(lián)系確認(rèn)版權(quán)者,。如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問(wèn)題,,請(qǐng)及時(shí)通過(guò)電子郵件或電話通知我們,,以便迅速采取適當(dāng)措施,避免給雙方造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失,。聯(lián)系電話:010-82306118;郵箱:[email protected],。