低能量水平下的電壓轉換
發布時間:2022-03-20 來源:ADI 責任編輯:wenwei
【導讀】本文將介紹一類新的DC-DC轉換器,其中一個例子是LTC3336。它在待機模式下僅消耗約65 nA的電流,非常適合電池供電係統。
轉換效率是電源轉換器的一個關鍵特性。用於降壓轉換的常見開關穩壓器(降壓轉換器)的轉換效率通常在85%到95%之間。能達到的效率很大程度上取決於可用電源電壓、yaoshengchengdexiangyingshuchudianyayijisuoxudefuzaidianliu。raner,xuduoyingyongxuyaoteshuleixingdezhuanhuanxiaolv,duiciyouteshudekaiguanwenyaqijiejuefangan。zhexiebushuxuyaozhenduidishuchugonglvjinxingyouhuadezhuanhuanqi。shizhongzaixiandedianchigongdianxitongzaidaijimoshixiaxuyaoxiaohaodedianliuliangtongchangfeichangdi。shilibaokuoceliangqiaoliangzhendonghuojiancesenlinhuozaidechuanganqi。zaicileiqingkuangxia,zhongyaodeshichangshijianbaochididianliangfangdian。zheyitexingzaiyilainengliangcaijiqizuoweinengyuandexitongzhongyouweizhongyao。
這zhe種zhong傳chuan感gan器qi通tong常chang還hai通tong過guo無wu線xian電dian連lian接jie到dao其qi他ta設she備bei。通tong常chang通tong過guo能neng量liang采cai集ji方fang式shi或huo電dian池chi供gong電dian的de單dan個ge節jie點dian被bei鏈lian接jie起qi來lai,以yi跨kua越yue多duo個ge節jie點dian和he長chang距ju離li傳chuan輸shu信xin號hao。這zhe些xie單dan獨du的de無wu線xian電dian節jie點dian必bi須xu始shi終zhong以yi一yi種zhong“睡眠模式”監聽信號,當相應的信號出現時,它便切換到能耗較高的工作模式並傳播相應的信號。
圖1.一個帶有傳感器的係統,為傳感器持續供電的能量很低——例如,能夠檢測森林火災的傳感器。
LTC3336代表了一類新的DC-DC轉換器。當產生輸出電壓且輸出端有低負載時,它在待機模式下僅消耗約65 nA的電流。圖2顯示了一個緊湊的電路例子,它從大約7 V的VIN產生2.5 V的輸出電壓。
圖2.靜態電流僅65nA的LTC3336降壓型轉換器產生2.5V的輸出電壓
此類電壓轉換器通常情況下其輸出電壓不是通過電阻分壓器設置的,否則會浪費太多的能量。為了能夠設置不同的輸出電壓,使用引腳OUT0到OUT3。根據這些引腳的接線,輸出電壓可以步進方式在1.2 V和5 V之間設置。
在(zai)許(xu)多(duo)能(neng)量(liang)采(cai)集(ji)應(ying)用(yong)中(zhong),必(bi)須(xu)保(bao)護(hu)能(neng)源(yuan)免(mian)受(shou)過(guo)大(da)電(dian)流(liu)負(fu)載(zai)的(de)影(ying)響(xiang)。有(you)些(xie)電(dian)池(chi)或(huo)采(cai)集(ji)器(qi)隻(zhi)能(neng)提(ti)供(gong)有(you)限(xian)的(de)電(dian)流(liu)。如(ru)果(guo)超(chao)過(guo)這(zhe)個(ge)特(te)定(ding)的(de)限(xian)流(liu)值(zhi),電(dian)壓(ya)會(hui)下(xia)降(jiang),或(huo)者(zhe)在(zai)某(mou)些(xie)情(qing)況(kuang)下(xia),甚(shen)至(zhi)會(hui)發(fa)生(sheng)損(sun)壞(huai)。因(yin)此(ci),限(xian)製(zhi)電(dian)源(yuan)轉(zhuan)換(huan)器(qi)的(de)電(dian)流(liu)消(xiao)耗(hao)是(shi)有(you)意(yi)義(yi)的(de)。LTC3336能以10 mA到300 mA的可調步長限製輸入電流。此輸入電流限製類似於輸出電壓,因為它可以通過IPK0和IPK1引腳的適當接線來設置。
圖3.即使負載電流僅為1 µA,從7.2 V到2.5 V的電源轉換效率也達到了大約70%
圖3中的效率曲線顯示了輸出電流非常低(如1 µA)時可以達到的效率。這就節省了大量能量,尤其是在長時間工作和低負載的應用中。
結語
本文說明,LTC3336在待機模式下僅消耗65 nAdedianliu,yinershidianchigongdianxitongdechusexuanze。zheyiweizhe,dianchidaxiaogudingdedianlukeyigongzuogengchangshijian,huozhenengliangcaijiqikeyishejidegengxiao,yinerchengbengengdi。
作者:Frederik Dostal,ADI 現場應用工程師
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