電子應用網系列專訪:德州儀器電池管理市場及應用經理文司華
作為電源管理集成電路與 MCU 的領先供應商,TI 一直通過創新產品以較高效率及較低功耗從環境源提取和管理能源,將低功耗設計推向新高。2011 年,TI 推出了支持 330nA 低靜態電流的 bq25504 升壓充電器電路。此外,TI 還可提供支持任何低電壓、低功耗設計需求的升壓轉換器、降壓轉換器以及電池充電器。
在接受專訪時,文司華認為,在消費類、工業、醫療和汽車及其它產品開發中,有一些趨勢和挑戰必須重視。第一是更大容量的電池、全新化學成份;以及更多針對非便攜式應用的電源備用。第二是更快的產品上市時間,設計人員開發時間更短,開發工具需要在數分鐘(而非幾小時)內投入工作。第三是普及率持續增長,無需連接線,采用無線充電能量采集可消除“電池電量耗盡焦慮癥”。
他以較新電源采集器及降壓轉換器為例介紹了TI在支持能源采集設計方面的成果。德州儀器 (TI) 宣布推出五款較新一代電源管理集成電路,可高效提取和管理從光源、熱源或機械能源采集的微瓦 (uW) 至毫瓦 (mW) 級電源。德州儀器(TI)電池管理市場及應用經理文司華介紹說,bq25570、bq25505、TPS62740、TPS62737 與 TPS62736 支持業界較低工作靜態電流,可為無線傳感器網絡、監控系統、可穿戴式醫療設備、移動附件等難以獲得供電的應用實現無電池工作。
他表示,TI 的毫微級電源采集恰恰可以滿足以上要求。其集成降壓轉換器的較新 bq25570 升壓充電器不但靜態流耗極低,僅為488 毫微安 (nA),而且可在輸出電流低于 10 微安 (uA) 的情況下實現超過 90% 的效率,從而在供電量極低的情況下也能保持高效率。該器件不僅支持較大功率點跟蹤 (MPPT),可從光伏電池和熱電發生器提取和管理電源,而且還支持任何能源存儲元件,例如可充電式鋰離子電池、薄膜電池、超級電容器或常規電容器等。在長期存儲期間,bq25570 供電可通過“運送模式 (ship mode)”特性禁用,使其流耗不足 5 nA。
bq
文司華繼續介紹說,除了電池管理電路外,TI 還針對 300mA 輸出電流設計方案推出了較小、較低功耗的降壓轉換器TPS62740,其可在主動工作狀態下支持 360nA 的靜態電流,而待機狀態下靜態電流則為 70 nA。這款轉換器可在低至 10uA 的電流下實現超過 90% 的效率。它可實現 31 平方毫米的總體解決方案尺寸,支持可編程輸出電壓特性與 DCS-Control™ 功能,從而可為 TI 超低功耗MSP430FR59xx微控制器 (MCU) 等微控制器、以及 SimpleLink™ CC2541無線 MCU 等藍牙 (Bluetooth®) 低能耗解決方案供電。此外,TPS62740 的集成型負載開關還可為 LED 或傳感器等臨時使用組件節省電源。
他說,對于更低電流設計而言,TI 針對 200mA 設計方案的較新 TPS62737轉換器以及針對 50mA 設計方案的 TPS62736可在主動工作期間實現 370nA 的超低靜態電流,在睡眠模式下實現 15nA 的靜態電流,而在輸出電流不足 15uA 的情況下也可實現 90% 的效率。
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