提示

·使用升壓轉(zhuǎn)換器后，微控制器就能夠用單只電池或0.5V太陽能電池工作了。

·SMp(開關(guān)模式泵)也可以提升電池電壓，以榨取系統(tǒng)原來無法獲得的存儲電量。

·SMp的效率因無源元件損耗而受限制。

·集成SMp可以使微控制器為要較高電壓的子系統(tǒng)供電，如RFIC。

過針刺 低溫防爆18650 2200mah

符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)

充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

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今天的很多微控制器與SoC架構(gòu)都包含一個片上的升壓轉(zhuǎn)換器，可接受電池和其它電源供應(yīng)的輸入電壓，得到可選擇的高于輸入端的輸出電壓。

便攜應(yīng)用中獲得長電池壽命是一個艱巨的任務(wù)。做功耗優(yōu)化的設(shè)計(jì)人員必須考慮到很多因素，如電源設(shè)計(jì)、元器件選擇、高效的固件結(jié)構(gòu)(假如有)、多種低功耗工作模式的管理，以及pCB布線設(shè)計(jì)。本文探討了用SMp(開關(guān)模式泵)做為升壓轉(zhuǎn)換器，以解決系統(tǒng)電源的問題。

任何微控制器所要的典型工作電壓至少要3.3V，當(dāng)然對其核心來說，1.8V就足以工作。AA或AAA電池在滿充時供應(yīng)的電壓為1.3V~1.5V，因此系統(tǒng)要兩只電池才能工作。由于電池放電終止時電壓會低于0.9V，此時即使有兩只電池，系統(tǒng)也不能運(yùn)行。

但使用了升壓轉(zhuǎn)換器后，微控制器可以將單只電池的電壓提升到1.8V或更高。升壓轉(zhuǎn)換器不僅能讓系統(tǒng)用一只電池工作，而且在電池電壓掉到0.5V時，也能維持系統(tǒng)的運(yùn)行。另外，太陽能電池供電的設(shè)備(一般是面向小體積的消費(fèi)型產(chǎn)品)也可以用升壓轉(zhuǎn)換方法，這樣用單只0.5V的太陽能電池就可以工作，而不必用3只0.5V的電池。開發(fā)人員也可以在電壓過低、無法做升壓的情況下，采用諸如RAM維持的低功耗模式技術(shù)(此時用戶就能更換電池，然后系統(tǒng)恢復(fù)運(yùn)行而不會發(fā)生中斷)，以保護(hù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。

榨干電池能量

無人船智能鋰電池

IP67防水，充放電分口 安全可靠

標(biāo)稱電壓：28.8V
標(biāo)稱容量：34.3Ah
電池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測繪、無人設(shè)備

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圖1是一只2500mAhr容量AA電池的放電曲線?？紤]這樣一個應(yīng)用，它包含有1.8V工作的控制器或SoC，平均耗電為10mA。預(yù)計(jì)電池的持續(xù)工作時間為2500mAhr/10mA，即250小時。如圖1所示，當(dāng)電池電壓跌至0.9V時，它的容量已放掉了大約2200mAhr。過了這個點(diǎn)，即使用兩只電池(假設(shè)微控制器工作電壓為1.8V)，控制器中現(xiàn)有功能也不能正常工作。這意味著電池剩下的300mAhr(或10%多的電量)無法使用。

假如微控制器中有開關(guān)模式泵，就可以將電池電壓提升到一個適合的可用電壓。微控制器制造商供應(yīng)了一個選擇可用電壓的選項(xiàng)，使電壓能夠升到可為應(yīng)用供電的1.8V或更高，哪怕電池電壓跌到1V以下。于是，系統(tǒng)就能從仍剩余300mAhr的電池中獲得一部分電量。

但在低于某個輸入電壓時，升壓電路也無法工作了，因此限制了系統(tǒng)獲取全部剩余能量。注意電池應(yīng)能供應(yīng)升壓工作的充足電流。升壓電路的輸入電流是輸入電池電壓與輸出提升電壓的一個函數(shù)。當(dāng)電池電壓下降時，此電流因輸入電壓與輸出電壓兩者的差值新增而升高。

例如，考慮一個SMp，用于升壓到一個恒定3V輸出。任何系統(tǒng)中的電能總是恒定的，即輸出功率等于輸入功率。一個升壓轉(zhuǎn)換器的輸出功率要略低于輸入功率，因?yàn)橛糜谵D(zhuǎn)換的元器件上也會有損耗，但我們這里假設(shè)是一個理想的升壓系統(tǒng)，即沒有損耗。開始時，1.5V電池的輸入被升高到3V，為一個負(fù)載供應(yīng)50mA電流，輸入電流則為((350)/1.5)mA=100mA。當(dāng)電池電壓跌至1V時，要維持相同的輸出電壓，所要的輸入電流會新增(功率恒定不變),此時的輸入電流為((350)/1)mA=150mA。這樣，升壓轉(zhuǎn)換器就供應(yīng)了一個恒定的輸出穩(wěn)壓。

架構(gòu)

圖2是一個SoC內(nèi)置SMp升壓轉(zhuǎn)換器與一個外接式升壓轉(zhuǎn)換器的電路架構(gòu)比較圖。圖2a中顯示的升壓轉(zhuǎn)換器有兩段：一個存儲段，此時開關(guān)為開；一個放電段，此時開關(guān)為閉。當(dāng)開關(guān)導(dǎo)通時，電感以磁場形式存儲來自電池的能量。當(dāng)開關(guān)不導(dǎo)通時，電感繼續(xù)向相同方向供應(yīng)電流，使結(jié)點(diǎn)VSMp上的電壓反激(flyback)到一個高于電容電壓的電壓值。這一動作觸發(fā)二極管開始導(dǎo)通，從而使電感中存儲的電荷輸送到濾波器電容中。一個pWMVSW負(fù)責(zé)開關(guān)的開合。

在一只微控制器中(圖2b)，是一個片上的發(fā)生單元供應(yīng)這個開關(guān)波形。保護(hù)二極管可以內(nèi)置在微控制器芯片上，或可以外接。開發(fā)者唯一要接的一個元件就是電感線圈與濾波電容。在圖2b所示SoC中，VDDA和VDDD是芯片的供電電壓。