貼片形式的醫(yī)療設備可以測量體溫、監(jiān)測心率和輸送胰島素。其功效的關鍵是電池壽命長。許多其他物聯(lián)網 (IoT) 設備也是如此,從智能手機和耳塞到視頻游戲控制器、電表和樓宇自動化系統(tǒng)。其中許多設備在投入使用之前會在儲藏室中放置很長時間,或者經常長時間不活動。對于如此小型的電池供電系統(tǒng),是時候考慮低靜態(tài)電流在延長電池壽命方面的作用了。
研究表明,一個典型的兩人家庭可以在各種設備中使用 30 到 60 塊電池,每種設備都有其獨特的能源使用模式。1電池壽命通常根據(jù)中央控制單元(例如微控制器)的活動、睡眠和休眠電流來計算。相關的傳感器和無線電也將與微控制器一起工作。電源——通常由開關或低壓差 (LDO) 穩(wěn)壓器組成,有時還包括電源管理 IC (PMIC)——對于向系統(tǒng)的所有功能模塊提供能量至關重要。當然,有功電流消耗對電池壽命有很大影響,但待機電流也同樣如此,尤其是當睡眠/休眠功能在設備中消耗更多時間時。在睡眠/休眠期間,電源的靜態(tài)電流(電路的安靜狀態(tài))實際上是系統(tǒng)待機功耗的最大貢獻者。例如,讓我們以一個 40mAh 供電的系統(tǒng)為例,1。55V 氧化銀紐扣電池,保質期一年。如果消耗的電流約為 4μA,則將該電流降低一個微安可以將可穿戴設備的保質期延長約三個月。2雖然標稱值,但靜態(tài)電流在輕負載運行期間會顯著影響系統(tǒng)的功率傳輸效率。
至少,延長設備電池壽命需要使用低功耗微控制器、傳感器、無線電和高效電源等組件進行設計。使用高效的電源管理技術平衡電池容量和尺寸也很重要,尤其是在設計變得更小更輕的情況下。此外,正確的升壓轉換器(輸出電壓高于電源電壓的 DC-DC 轉換器)可以在電池電壓降至低電平時延長電池壽命。為確保您為電池供電設計選擇正確的升壓轉換器,請考慮:
靜態(tài)電流:越低越好,在系統(tǒng)待機模式下保持電池壽命
真正的關斷模式:通過在關斷時阻斷來自輸入的電流輸出,此功能可提高效率并延長產品保質期
輸入電壓范圍:允許耗盡幾乎“沒電”的電池
效率:以 V IN、V OUT和 I OUT衡量,百分比越高,越有利于延長電池壽命(在 uA 級別 》90% 效率是理想的)
今天的超小型設計顯然可以從具有低靜態(tài)電流和小尺寸的電路中受益。僅納安級的電流將是理想的。
具有 300nA 靜態(tài)電流的新型升壓轉換器
MAX17222 升壓轉換器只有 300nA 的靜態(tài)電流。
Maxim 現(xiàn)在提供一系列升壓 DC-DC 轉換器,非常適合需要較長電池壽命的電池供電應用。這些轉換器提供超低靜態(tài)電流 (300nA) 和 True Shutdown? 技術,其中輸出與輸入斷開,沒有正向或反向電流。MAX17222具有0.5A峰值電感電流限制??梢允褂脝蝹€標準 1% 電阻器選擇輸出電壓。該電路采用 0.88 x 1.4mm 2 6 凸點 WLP 和 6 引腳 uDFN 封裝,在整個負載范圍內具有 95% 的峰值效率。
審核編輯:郭婷
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