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如何延长电池系统使用时间?低静态电流是关键
文章来源:永阜康科技 更新时间:2019/9/26 13:58:00

2019年,德州仪器(TI)推出了多款静态电流(Iq)极低的产品,给电池驱动的产品带来了前所未有的体验。其中包括了25nA Iq的低功率低压降线性稳压器TPS7A02,20mA截止电流的开关电池充电器IC BQ25619,60nA开关稳压器TPS62840,高输入电压、高效监控器TPS3840。这四款器件的共同特点都是超低静态电流,可以为电池供电的系统显著增加待机时间,从而提供前所未有的体验与全新的应用场景。

静态电流低有什么好处?

日前,TI电池管理系统产品线经理王世斌介绍了静态电流领域相关知识。低Iq 在延长电池寿命与储存时间、实现更多功能、延长系统使用寿命,以及降低系统成本方面发挥着关键作用。

王世斌说道,充电电池的使用寿命是有限的,以锂电池500次充放电的标准寿命来看,如果把充电次数从一天提升到两天,其使用寿命将大大延长。

降低系统功耗主要有两方面,一个是降低工作功耗,另外则是降低待机功耗。对于大部分物联网设备来说,其工作时间并不长,因此如何减少待机功耗是影响电池能力的重要因素。

如果静态电流可以做到更低,系统甚至只需要使用一次性电池,这样减少了电池成本,更可减少系统生命周期内的总维护成本。

更重要的是,低Iq可以加快系统的开发周期。王世斌表示,一般设计师在设计整体系统时候都需要计算静态电流,以前静态电流较高时,需要优化系统,优化软件和运行模式。而如今采用德州仪器低Iq产品系列,可以省去了计算和反复调整的时间,以及器件选型的额外考量。

低Iq技术涵盖各大电源产品线

王世斌介绍道,TI的电源类产品线共有六大系列,包括降压型DC/DC开关稳压器;电源开关、接口与照明;电池管理;升压、多通道/相位DC/DC转换器;线性电源以及高压电源。这其中除了高压电源外,都有和电池相关的产品,而TI今年针对DC/DC开关稳压器、充电管理、LDO及电压监控系列,推出了多款超低静态电流的产品。令静态电流有数倍至数十倍的下降,达到nA级别,基本实现了所谓的“零功耗”待机。

王世斌表示,TI通过对电路设计的改进,工艺的改进以及封装技术更新等多角度对产品进行升级。“对于电路来说,首先是基础电路要做到更好,所有低Iq产品都可以用到,其次是针对每个具体应用,细致地修改个别电路。”王世斌说道,“比如在LDO产品上,把参考电压做得更准更低,把放大器回路的功耗做低,同时也要保证快速的响应时间。而对于DC/DC电路来说,需要关注的可能就变成了PWM或者DCS控制电路。”

谈及应该使用分立的电源芯片,还是考虑集成电源IP的MCU时,王世斌认为还是要根据具体场景而定,非集成的方案性能更好,而且更容易做出差异化。比如在手表中增加一些单独模块,就可以采用低Iq的电源芯片,不给系统增加额外功耗负担。



 
 
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