Почему преобразователи напряжения помогают повысить эффективность и долговечность аккумулятора

Цепи с батарейным питанием должны быть энергоэффективными, чтобы батарея могла продолжать подавать питание в течение длительного периода времени. По этой причине следует выбирать и интегрировать в систему энергоэффективные компоненты. Чем меньше строительных блоков в цепи, тем более энергоэффективной будет система в целом. Счетчик воды, показанный на рисунке 1, представляет собой устройство с батарейным питанием. В системе используется MAX32662 microcontroller только с одним напряжением питания. Входное напряжение составляет от 1.71 В до 3.63 В.

>

Микроконтроллер может питаться непосредственно от аккумулятора, который обеспечивает напряжение от 2 В до 3,6 В в зависимости от температуры и уровня заряда. В схеме требуется очень мало дополнительных компонентов, поэтому может быть достигнута очень высокая общая эффективность системы. Однако ток, потребляемый микроконтроллером, в значительной степени не имеет отношения к фактическому напряжению питания. Независимо от того, работает ли микроконтроллер при напряжении 2 В или 3,6 В, это не влияет на эту микросхему.

Для таких случаев, как этот, новый nanopower регуляторы переключения можно использовать. Эти коммутационные регуляторы могут эффективно преобразовывать напряжение батареи в более низкое значение, например, 2 В. Импульсный регулятор nanopower обеспечивает необходимый ток для микроконтроллера на выходе, но чем выше напряжение на стороне батареи, тем ниже требуемый ток. На рисунке 2 показана схема счетчика воды с добавлением высокоэффективного импульсного регулятора наномощности MAX38650>.

>

Добавление этой микросхемы значительно продлевает срок службы батареи. Срок службы батареи можно легко продлить на 20% и более. Точная экономия энергии варьируется от случая к случаю из-за множества влияющих параметров, таких как температура, пиковый ток, циклическое отключение датчиков и т. Д. Решающим фактором здесь является ток покоя добавленного преобразователя постоянного тока. Если энергопотребление коммутационного регулятора слишком велико, ожидаемые выгоды от энергосбережения теряются.

На рисунке 3 показана схема с MAX38650 регулятором наномощности. Как следует из названия, микросхема имеет нано-усилитель в состоянии покоя текущий. Во время работы импульсный регулятор потребляет только 390 нА тока покоя. Когда преобразователь постоянного тока можно отключить, ему требуется всего 5 нА тока отключения. Этот наномощный преобразователь напряжения идеально подходит для достижения экономии энергии в системах, подобных показанной на рисунке 1.

<

p style="line-height: 1.5em;">

Как показано на рисунке 3, схема требует всего нескольких пассивных внешних компонентов. Для установки выходного напряжения используется только один резистор на выводе RSEL, резистивный делитель напряжения не используется. Резистивный делитель напряжения потребляет значительное количество тока, который, в зависимости от напряжения и сопротивления, может значительно превышать ток покоя MAX38650. Таким образом, IC использует переменный резистор и проверяет этот резистор только на короткое время при включении цепи. ИС проверяет значение выходного напряжения уставки, пропуская ток 200 мкА через переменный резистор в течение короткого времени в течение периода включения. Полученное напряжение затем измеряется и сохраняется внутри ИС. Это означает, что энергия не теряется во время работы через обычный делитель напряжения.

Добавив преобразователь напряжения, можно повысить эффективность системы и продлить срок службы батареи.

Для получения более интересных статей, пожалуйста, нажмите <a href="https://www.perceptive-ic.com/" target="_blank" title="perceptive-ic.com" textvalue="perceptive-ic.com">perceptive-ic.com>.