20年不换电池的物联网设备,靠的是什么?( 三 )


小结
除了TPS61904之外 , TI也推出了多种超级电容管理方案 , 以满足不同功耗 , 不同电池场景的需求 。 每个解决方案都有优缺点 。 比如使用分立式电路为超级电容器充电 , 并使用TPS61022升压转换器在电网断电时将超级电容器电压升至更高的系统电压 。 TPS61022输出电流能力高于TPS61094解决方案 , 但需要更多外部元件 。
另一种是具有电流限制和主动电池均衡功能的超级电容器备用电源参考设计 , 它使用TPS63802降压/升压转换器作为超级电容器充电器和稳压器 , 并省去了额外的分立式充电电路 , 但仍需要额外的外部元件来实现电源ORing、充电电流限制和超级电容器终端电压设置 。
20年不换电池的物联网设备,靠的是什么?
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TI拥有多种应对超级电容充放电管理的解决方案
针对汽车的低Iq方案
一辆汽车放置很久的话 , 就不容易打着火 , 主要原因很多车载设备在汽车不启动的时候并没有关闭 , 而是处于待机状态 , 导致电瓶电量耗光 。 因此对于汽车电源系统来说 , 超低功耗的待机同样很重要 , 可以极大提升用户体验 。 TI也将低Iq技术用于多款汽车芯片上 , 从而延长电源的使用寿命 。
比如TI新推出的LMR43620和LM43620-Q1 , 3V至36V、2A同步降压稳压器 , Iq在150℃下依然可以小于3μA , 在1mA轻负载情况下仍可实现85%的效率 。 LMR43620-Q1控制架构和功能集经过优化 , 可实现超小型解决方案尺寸 。 该器件使用峰值电流模式控制 , 可更大程度降低输出电容 。 LMR436x0-Q1利用假随机扩频、低EMIHotRod封装和经过优化的引脚排列 , 更大程度地减小了输入滤波器尺寸 。
另外一款则是TI推出的低Iq汽车级理想二极管LM74720 , 相比标准二极管或P-FET而言实现了更低功耗和更低成本 , 其Iq仅为35μA 。 LM74720-Q1理想二极管控制器可驱动和控制外部背对背N沟道MOSFET , 从而模拟具有电源路径开/关控制和过压保护功能的理想二极管整流器 。 该产品具有快速响应特性 , 具有快速导通和关断比较器的强大升压稳压器 , 可以支持200KHz有源整流 , 从而对系统实现高级别系统保护 。
总结
待机Iq长期以来一直是一个问题 , 但长期以来并不受到重视 , 主要原因无外乎相对于其他系统损耗或者待机功耗而言 , 这部分并不突出 。 而随着电池设备的越来越多 , 处理器等功耗也越来越低 , 业界开始逐步意识到延长电池寿命期和货架期与Iq息息相关 。
20年不换电池的物联网设备,靠的是什么?】TI通过突破性的工艺和架构设计 , 使低Iq特性广泛应用于各种产品中 , 如直流/直流转换器、电源开关、低压降稳压器(LDO)、监控器、理想二极管等电源管理系统的不同组件中 , 并广泛涵盖从工业仪表应用、汽车传感器和个人可穿戴设备等设备 。