※文章轉(zhuǎn)載自電源網(wǎng),作者為r7XjIKq6
NB-IoT是構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)的一個重要分支,廣泛應(yīng)用于智慧電表,智能家居,門磁系統(tǒng)等場合。以上應(yīng)用場合很多情況下設(shè)備處于待機(jī)狀態(tài),要求系統(tǒng)具有極低的待機(jī)功耗達(dá)到10年電池壽命,這對供電電源管理芯片待機(jī)功耗要求極高。
ROHM的Nano Enegy技術(shù)具有超高效率和超低代理功耗特點(diǎn),待機(jī)靜態(tài)電流可以達(dá)到180nA, 非常適用于該NB-IoT模組供電需求,另外BD70522GUL尺寸僅為1.76×1.56mm可以降低PCB總面積。
有幸拿到ROHM的電池管理評估板REFLVBMS001-EVK-001,下面是對該評估板的介紹和測試,主要是針對低Iq BUCK芯片BD70522GUL進(jìn)行測試評估。
1. 系統(tǒng)構(gòu)成
可以看到該系統(tǒng)板由一個充電管理芯片BD71631QWZ+低Iq BUCK芯片BD70522GUL+ 電壓檢測(復(fù)位)芯片BD5230NVX+一片極薄(0.45mm厚)鋰電池構(gòu)成。
■ 充電管理芯片BD71631QWZ
其中BD71631QWZ用于對鋰電池進(jìn)行充電控制,從手冊中看到芯片控制充電過程分為三個階段:
? 首先會以0.5倍設(shè)定充電電流對電池進(jìn)行恒流預(yù)充電直到電壓達(dá)到設(shè)定的預(yù)充電閾值VPRE;
? 當(dāng)電池電壓達(dá)到預(yù)充電閾值時芯片以1倍設(shè)定電流恒流充電;
? 當(dāng)電池電壓達(dá)到電池設(shè)定電壓值時,芯片進(jìn)入恒壓充電模式減小充電電流對電池進(jìn)行保護(hù)。
■ 低Iq BUCK芯片BD70522GUL
? 這顆芯片主打低Iq,從手冊上看工作靜態(tài)電流Typ值僅為180nA,關(guān)機(jī)電流為50nA,這個電流級別測試對設(shè)備精度也提出了很高的要求,后面打算使用6位半精度設(shè)備對其進(jìn)行測試;
? 另外看到該IC采用COT(constant on time)控制方式以提高動態(tài)響應(yīng)速度;后面會測試動態(tài)跳變來看下這顆IC的響應(yīng)速度表現(xiàn);
■ 電壓檢測(復(fù)位)芯片BD5230NVX
? 這顆芯片主要用來檢測電池電壓,防止鋰電池過放損傷;
? 值得一提的是這顆芯片非常小,只有W(Typ) x D(Typ) x H(Max)=1.00 mm x 1.00 mm x 0.60 mm,對手工焊接提出了很高要求,后面測試buck IC的靜態(tài)電流時會把這顆芯片拿掉。
■ EnerCera 鋰電池EC382704P-C
這個鋰電池4.3V滿電容量有27mAh,另外電池超薄只有0.45mm厚,可以進(jìn)行彎曲,官網(wǎng)給出了一幅圖片,可以用于貼在酒瓶表面進(jìn)行電子標(biāo)簽供電。
2. 測試篇
■ Battery供電開機(jī)
首先測試一下電池供電系統(tǒng)上電時序,這里用電源供電代替鋰電池(記得先把鋰電池拆下來哦)
CH1: VIN, 電源輸入電壓模擬鋰電池供電;
CH2: EN, BUCK的使能端也是Reset IC的輸出端;
CH3: SW, BUCK開關(guān)節(jié)點(diǎn)SW波形;
CH4: Vout波形;
CH5: PG信號;
整個上電過程為:CH1電池電壓VIN上電達(dá)到3.1V時->CH2 Reset芯片輸出高即buck EN置高->delay 大約5ms后buck IC軟啟動開機(jī),軟啟動時間大約為2.4ms->軟啟動結(jié)束,Vout輸出正常PG信號輸出高電平.
PG:Power Good信號,用來指示BUCK IC是否輸出正常,內(nèi)部是Open Drain結(jié)構(gòu),需要上拉。
■ Battery供電關(guān)機(jī)
同樣用電源模擬鋰電池供電關(guān)機(jī),可以看到當(dāng)VIN下降到2.975V時Reset芯片輸出低將BUCK EN拉低,BUCK開始關(guān)機(jī),Vout下降。(該波形為空載測試,buck處于burst模式,所以SW會有很長一段時間為高)
上篇內(nèi)容介紹到這里,下篇將針對BUCK芯片進(jìn)行更深入的評測分析,盡請期待!
審核編輯:湯梓紅
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