游戲機、工廠自動化系統、智能家居揚聲器和便攜式工具有什么共同點?它們都是由單節鋰離子電池供電的電子設備的例子。因此,它們向設計人員提出了一個令人頭疼的挑戰:在這些小尺寸產品中,在不增加電池容量的情況下延長電池壽命。
這些產品的消費者已經接受了它們緊湊的尺寸,并希望他們的設備在兩次充電之間能夠持續很長時間。這種期望促使設計人員尋求滿足電源的一些嚴格要求的開關組件,從而為最終產品提供可靠的直流電源。理想情況下,使用單節電池的小型電子設備的電源組件應滿足以下四個關鍵標準:
小尺寸
高效率
減少散熱
低靜態電流
在評估電源組件時,不能忽視靜態或待機電流的作用。許多這些電池供電的設備處于待機模式,直到某些周期性動作觸發它們喚醒并執行任務或將數據傳輸到云。雖然通常是標稱的,但電源的靜態電流通常是系統待機功耗的最大貢獻者。因此,設計具有低靜態電流開關穩壓器的電源是延長小型電子產品電池壽命的好方法。
新型高效降壓轉換器
T單節鋰離子電池的電壓輸出一般在3.0V到4.2V之間。如果所需的電壓軌落在此范圍內,則降壓轉換器可以幫助確保穩定的電壓軌。Maxim 推出一款新型降壓轉換器,旨在滿足由單節鋰離子電池供電的緊湊型電子設備的要求。MAX77324是一款1.5A 高效降壓轉換器,采用 1.22mm x 0.85mm WLP-6 封裝,6.89mm 2總解決方案大小。它提供 93% 的峰值效率、40μA 的靜態電流、1μA 的關斷電流和自動跳過模式以提高輕負載效率。該器件在低輸出電流時自動進入 SKIP 模式,通過有效降低開關頻率和提高轉換器效率來降低開關損耗。此功能可在最寬的工作范圍內實現最佳效率,因此電池壽命最長。降壓轉換器的高側和低側 MOSFET 的低導通電阻也延長了電池壽命。
圖 2 提供的效率曲線顯示了 MAX77324 如何在典型的鋰離子電池輸入電壓范圍和低至 4mA 至 1.5A 的輸出電流范圍內實現優于 87% 的轉換效率。無論轉換器工作在 1.0V OUT還是 1.2V OUT,這種性能水平(針對 1.8V OUT配置顯示)保持一致。
圖 2:MAX77324 的效率曲線。
如果發生任何間歇性故障,該器件包括欠壓鎖定 (UVLO) 等保護功能,可防止在低輸入電壓條件下運行;軟啟動,限制啟動時的浪涌電流;有源輸出放電;和短路和熱關斷保護。該器件還采用 Maxim 專有的 Quick-PWM? 快速響應、恒定導通時間脈寬調制 (PWM) 控制方案。該控制方案可處理寬輸入/輸出電壓比,提供對負載瞬態的即時響應,同時保持準恒定開關頻率。如前所述,大多數便攜式電子設備始終保持開啟狀態,在待機和全功率模式之間交替。這兩種模式之間的轉換通常會轉化為輸出電流的快速增加或減少。轉換器快速準確地響應輸出電流需求浪涌的能力是通過其負載瞬態響應來衡量的。在一個使用案例中,MAX77324 展示了對 750mA 負載階躍和負載釋放做出反應的能力,輸出電壓偏差最小約為 2.5%
讓客戶滿意
各種電子產品的功能集不斷增長,而外形尺寸卻在縮小。與此同時,內部的微型電池面臨著保持這些設備長時間運行的艱巨挑戰,盡管容量受到尺寸的限制。如果您想讓客戶滿意,請通過選擇具有低靜態電流的小型高效電源組件來延長產品運行時間。
審核編輯:郭婷
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