鉅大LARGE | 點擊量:1206次 | 2020年05月01日
低靜態(tài)電流是延長電池系統(tǒng)使用時間的關(guān)鍵
2019年,德州儀器(TI)推出了多款靜態(tài)電流(Iq)極低的產(chǎn)品,給電池驅(qū)動的產(chǎn)品帶來了前所未有的體驗。其中包括了25nAIq的低功率低壓降線性穩(wěn)壓器TpS7A02,20mA截止電流的開關(guān)電池充電器ICBQ25619,60nA開關(guān)穩(wěn)壓器TpS62840,高輸入電壓、高效監(jiān)控器TpS3840。這四款器件的共同特點都是超低靜態(tài)電流,可以為電池供電的系統(tǒng)顯著新增待機時間,從而供應(yīng)前所未有的體驗與全新的應(yīng)用場景。
靜態(tài)電流低有什么好處?
日前,TI電池管理系統(tǒng)產(chǎn)品線經(jīng)理王世斌介紹了靜態(tài)電流領(lǐng)域相關(guān)知識。低Iq在延長電池壽命與儲存時間、實現(xiàn)更多功能、延長系統(tǒng)使用壽命,以及降低系統(tǒng)成本方面發(fā)揮著關(guān)鍵用途。
王世斌說道,充電電池的使用壽命是有限的,以鋰離子電池500次充放電的標(biāo)準(zhǔn)壽命來看,假如把充電次數(shù)從一天提升到兩天,其使用壽命將大大延長。
降低系統(tǒng)功耗重要有兩方面,一個是降低工作功耗,另外則是降低待機功耗。關(guān)于大部分物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備來說,其工作時間并不長,因此如何減少待機功耗是影響電池能力的重要因素。
假如靜態(tài)電流可以做到更低,系統(tǒng)甚至只要使用一次性電池,這樣減少了電池成本,更可減少系統(tǒng)生命周期內(nèi)的總維護(hù)成本。
更重要的是,低Iq可以加快系統(tǒng)的開發(fā)周期。王世斌表示,一般設(shè)計師在設(shè)計整體系統(tǒng)時候都要計算靜態(tài)電流,以前靜態(tài)電流較高時,要優(yōu)化系統(tǒng),優(yōu)化軟件和運行模式。而如今采用德州儀器低Iq產(chǎn)品系列,可以省去了計算和反復(fù)調(diào)整的時間,以及器件選型的額外考量。
低Iq技術(shù)涵蓋各大電源產(chǎn)品線王世斌介紹道,TI的電源類產(chǎn)品線共有六大系列,包括降壓型DC/DC開關(guān)穩(wěn)壓器;電源開關(guān)、接口與照明;電池管理;升壓、多通道/相位DC/DC轉(zhuǎn)換器;線性電源以及高壓電源。這其中除了高壓電源外,都有和電池相關(guān)的產(chǎn)品,而TI今年針對DC/DC開關(guān)穩(wěn)壓器、充電管理、LDO及電壓監(jiān)控系列,推出了多款超低靜態(tài)電流的產(chǎn)品。令靜態(tài)電流有數(shù)倍至數(shù)十倍的下降,達(dá)到nA級別,基本實現(xiàn)了所謂的“零功耗”待機。王世斌表示,TI通過對電路設(shè)計的改進(jìn),工藝的改進(jìn)以及封裝技術(shù)更新等多角度對產(chǎn)品進(jìn)行升級。“關(guān)于電路來說,首先是基礎(chǔ)電路要做到更好,所有低Iq產(chǎn)品都可以用到,其次是針對每個具體應(yīng)用,細(xì)致地修改個別電路。”王世斌說道,“比如在LDO產(chǎn)品上,把參考電壓做得更準(zhǔn)更低,把放大器回路的功耗做低,同時也要保證快速的響應(yīng)時間。而關(guān)于DC/DC電路來說,要關(guān)注的可能就變成了pWM或者DCS控制電路。”
談及應(yīng)該使用分立的電源芯片,還是考慮集成電源Ip的MCU時,王世斌認(rèn)為還是要根據(jù)具體場景而定,非集成的方法性能更好,而且更容易做出差異化。比如在手表中新增一些單獨模塊,就可以采用低Iq的電源芯片,不給系統(tǒng)新增額外功耗負(fù)擔(dān)。