贴片形式的医疗设备可以测量体温、监测心率和输送胰岛素。其功效的关键是电池寿命长。许多其他物联网 (IoT) 设备也是如此,从智能手机和耳塞到视频游戏控制器、电表和楼宇自动化系统。其中许多设备在投入使用之前会在储藏室中放置很长时间,或者通常它们长时间不活动。对于这种小型电池供电系统,是时候考虑低静态电流在延长电池寿命方面的作用了。
研究表明,一个典型的两人家庭可以在各种设备中使用30到60个电池,每个电池都有其独特的能源使用模式。1电池寿命通常根据中央控制单元(如微控制器)的活动、睡眠和休眠电流计算。相关的传感器和无线电也将与微控制器一起工作。电源通常由开关或低压差 (LDO) 稳压器组成,有时还包括电源管理 IC (PMIC),对于向系统的所有功能模块提供能量至关重要。当然,有功电流消耗对电池寿命有重大影响,但待机电流也是如此,特别是当睡眠/休眠功能消耗设备中的大部分时间时。在睡眠/休眠期间,电源的静态电流(威廉希尔官方网站 的安静状态)实际上是系统待机功耗的最大贡献者。例如,让我们以一个由40mAh,1.55V氧化银纽扣电池供电的系统为例,保质期为一年。如果消耗的电流约为4μA,则将该电流降低一微安可以将可穿戴设备的保质期延长约三个月。2静态电流虽然是标称值,但在轻负载操作期间会显著影响系统的功率传输效率。
要延长设备电池寿命,至少需要使用低功耗微控制器、传感器、无线电和高效电源等组件进行设计。通过高效的电源管理技术平衡电池容量和尺寸也至关重要,尤其是在设计变得越来越小、越来越轻的情况下。此外,当电池电压降至低水平时,合适的升压转换器(输出电压大于源电压的DC-DC转换器)可以延长电池寿命。为确保为电池供电设计选择合适的升压转换器,请考虑:
静态电流:静态电流越低越好,在系统待机模式下保持电池寿命越好
真正的关断模式:通过在关断时阻断输入端的电流输出,此功能可提高效率并延长产品保质期
输入电压范围:允许使用几乎“没电”的电池供电
效率:以V为单位在在外,和我外,百分比越高,越有利于延长电池寿命(UA级别>90%的效率是理想的)
如今的超小型设计显然可以从低静态电流和小尺寸威廉希尔官方网站 中受益。仅纳安的电流将是理想的。
具有300nA静态电流的新型升压转换器
Maxim的升压DC-DC转换器,非常适合需要长电池寿命的电池供电应用。这些转换器提供超低静态电流 (300nA) 和真关断技术,其中输出与输入断开,没有正向或反向电流。MAX17222具有0.5A峰值电感限流。输出电压可采用单个标准 1% 电阻器进行选择。该威廉希尔官方网站 采用 0.88 x 1.4mm 尺寸26 焊球 WLP 和 6 引脚 uDFN 封装,在整个负载范围内具有 95% 的峰值效率。
MAX17222升压转换器的静态电流仅为300nA。
审核编辑:郭婷
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