• 2017-8-1

    通过LDO、电压监控器和FET延长电池寿命

    延长电池寿命是各种应用中常见的设计要求。无论是玩具还是水表,设计师都有各式技术来提高电池寿命。在这篇博文中,我将阐述一种可策略性地绕过低掉电线性稳压器(LDO)的技术。 生成导轨 使用LDO是从电池产生调节电压的常用方式。对于在完全充电时输出4.2V的单节锂离子(Li-ion)电池尤其如此。 假设您要为电源电压范围在3V至3.6V之间的微控制器(MCU)生成3.3V,并选择 TPS706 生成该导轨。图1阐述了该电路。 图 1 : TPS706 从电池调压 3.3V 尽管这个电路很简单,但它有一些限制。其中首要限制因素是掉电,这将导致LDO停止调压,并可能使MCU的供电电压超出规定范围。 掉电的含义 随着电池放电,锂离子电池的电压下降...
    • 2017-8-1

    一个电池组为您的智能锁供电五年

    线性稳压器,升压(升压)或降压(降压)——这些是大多数智能锁的三种电源拓扑。您为您的设计选择哪一项?为什么这点重要? 任何 物联网(IoT) 设备的成功取决于其易用性。主要在于,易用性意味着易于连接和控制设备。但它也是指联网设备的维护不足。由于电池需要更换,多久将其关断一次? 智能锁的电源必须支持无线微控制器(MCU),例如SimpleLink™Bluetooth®低功耗 CC2640R2F 解决方案;一个转动锁的电机驱动器,如 DRV8833 ;及任何其他外设,如发光二极管(LED)。从根本上讲,将电池电压转换为负载有三种方法:只需用低压差(LDO)线性稳压器降压,用升压型DC/DC转换器进行升压,或者用降压DC/DC转换器进行降压。...
    • 2017-7-5

    我应该使用线性充电器还是开关充电器?

    线性充电器和开关充电器广泛应用于多种应用:助听器、智能手表、传感器节点、手机、笔记本电脑...数不胜数!每当使用可充电电池时,都需要一个充电器。然而,考虑到可用的不同充电拓扑相关的利弊,您在选择充电器时可能需要考虑更多因素。 每种方法都有其利弊。线性充电器体积小、易于使用、成本低廉。不用任何切换,它们即可适用于噪声敏感的应用;但是当充电电流大时,功耗很高。图1所示为线性充电器的示意图。 开关充电器以其高效率而闻名,并可在输入适配器电压的广泛变量下最小化功耗。但与线性充电器相比,附加电感器和电容器消耗更多的电路板空间,增加了BOM成本和设计复杂性。图2所示为开关充电器的图。表1比较了两种充电器类型的功能。 图1:线性充电器图 图2:开关充电器图 ...
    • 2017-7-5

    这个假期给自己一份可穿戴设备礼物?不要忘记查看电池充电器!

    假期临近,本假期最热门的礼物之一将是可穿戴设备。样式和便捷性通常是人们所期望的因素。但电池呢?为比拇指还小的电池充电完全不同于为智能手机或平板电脑充电。穿戴式电子产品通常尺寸较小,如智能手表、运动和健身跟踪器,甚至服装。由于其物理限制,电池尺寸和容量受限,即使更长的电池运行时间对于良好的用户体验变得更为重要。 那么,您是否准备好设计电源管理解决方案,以便为可穿戴设备实现最长的电池运行时间?选择正确的电池充电器是您首要考虑的事情。 一个理想的可穿戴设备充电器IC应具有四个主要功能: 1. 小尺寸。当设备总体尺寸约为20mm×20mm,电池本身尺寸占据一半以上空间时,4mm × 4mm的充电器IC不再适用。最新的线性充电器 bq25100 的封装尺寸仅为1...
    • 2017-7-5

    为何您的穿戴设备如此之小,却用处颇多?

    您或您认识的人很可能在假期收到了可穿戴设备。活动监视器已远远超过了几年前设计的计步器功能。当今最先进的可穿戴设备可测量您走了多少步、估计您所覆盖的距离、跟踪您的活动强度、告知您爬了多少楼层、测量您的心跳并监控您的睡眠质量。当与智能手机配对时,他们可帮您设定和实现活动目标,为您提供有关改善健康状况和帮您为竞赛和体育活动进行训练的见解和提示。有些可穿戴设备甚至有显示器和振动马达,可在用户需起身和移动时提醒用户,提供有关其活动的反馈或已收到重要的电子邮件或文字。 活动监视器的外形尺寸有所不同,但大部分尺寸较小,且佩戴在手腕上。创建一个小型可穿戴设备具有诸多挑战,其中大部分问题都围绕空间和功率的有效利用。由于它们在进行活动时被使用,因此它们应具有纤细、轻便且防水的特性。设备必须始终处于持续导通状态...
    • 2017-1-22

    您电池电量计的精度如何?第2部分

    计量精度及其他影响精度因素的详细计算步骤 在本系列的 第1部分 中,我说说明了测量精度与计量精度的区别。其中,强调了计量精度取决于您向所选算法内所输入变量(电压、电流和温度)的精度,以及算法的稳健性或用于不同电池使用情况的能力。另外,还指出您可以通过检查剩余电量,确定电量计在接近终止电压处报告值为0%,且SOC没有明显的跳变,从而评估电量计的精度。 另外一个更有效的做法就是计算电池整个放电曲线对应的电量计的精度。您也可以使用充电曲线计算,但由于用户更关心电池放电的精度,因此,常使用电池放电曲线评估。 以下便是计算计量精度的详细步骤:(下载 Excel表单 ,其中包含实际的数据和公式) 1.在这一包含电压、电流、温度和报告SOC数据的 Excel...
    • 2016-12-22

    电池电量计的精确度如何?第1部分

    第 1 部分:测量和测量精度 电池量表(通常称为气体或燃料量表)从电池获取数据以确定其中剩余多少电量。对于量表的测量精度,不应曲解计量精度。量表准确报告充电状态和预测剩余电池容量的能力取决于各种测量,包括电压、电流和电池温度。应该注意的是,测量精度取决于量表的硬件,而测量精度取决于测量算法的鲁棒性和量表的测量精度。 存在三种用于电池测量的主要方法。第一种是使用电压查找表,其适用于具有极轻负载应用。第二种是对流出或流入电池的电荷进行库仑计数(即,相对于时间将电流集成到电池中或从电池中流出),这种方法更可靠,但在电池插入时具有一些初始化问题,即了解什么是初始充电状态。第三种方法组合电压查找法和库仑计数法。这些测量方法的精度随着算法的复杂性而增加,其中电压查找法最不精确。 无论采用何种算法来跟踪电池的充电状态...
    • 2016-11-11

    保护电池没有您想象的那么难

    bq77905 3S至5S高级可堆叠低功耗电池保护评估模块 涉及到任何类型的保护时,解决方案都应该很简单。保护应该是设计和设置好后而不必再担心的东西;至少应是如此。但是,当涉及到更多和更好的电池保护,设计人员可能会担心这可能会增加成本。 由于电池保护电路通常位于电池组内部并且看不到,通常不被认为是一个酷或新潮的新应用特征,设计工程师可能不会对其进行太多的思考。但是,从我们从最近的事件中了解到,如果不能做出合适的电池保护,可能会导致严重的问题。 通常,任何保护设备都希望设置简单:保护您的系统的IC,但是在高电流消耗方面没有巨大的“价格标签”。这是TI用于3至5系列等电池的 bq77905 系列电池保护器,通过最低功耗提供您系统需要的保护。 在电池应用中...
    • 2016-11-2

    主动和被动电池平衡如何工作

    在电源系统设计文章“ 电池管理系统的主动和被动平衡 ”中,Stefano Zanella描述了多电池系统是如何失去平衡的。在这篇文章中,我想探讨若电池不平衡且稍微扩大对电池容量不匹配的影响时,电池将如何变得不可用。我将专注于汽车锂离子(Li-ion)电池,但一般来说这些原则适用于所有电池。 多单元电池通常构建为串联或并联电池阵列。串联电池过多将导致较高的电池组电压,而并联电池过多将导致较高的总电池容量(表示为安培小时额定值或Ahrs)。然后电池容量将指示并行电池数量,将等于并联电池数量的电池容量乘以系统运行所需的电池容量。根据电池类型,汽车倾向于使用96个串联锂离子电池和24个并联电池。例如,行驶100英里范围的电动车辆将需要20-30kWh的电池,这取决于车辆的重量...
    • 2016-10-31

    超级电容器:备用电源解决方案

    需要瞬时备用电源的应用的增多促使对超级电容器的需求增加。超级电容器(supercapacitor,也称为ultracapacitor),是具有比常规电容器存储更多能量的能力的电化学电容器。超级电容器可以比电池更快的充电和提供能量。图1比较了常规电容器、超级电容器、常规电池和燃料电池的功率和能量密度。 图1:不同能量存储设备的能量与功率密度 超级电容器的显着优点是其在老化之前可以循环数千次,而电池则只能循环数百次。此外,与图2所示的电池相比,超级电容器具有深度放电的能力。然而,由于电解质的分解电压,大多数超级电容器的最大额定值为2.7V-3V。图2比较了超级电容器和电池的充电/放电曲线。 图 2:超级电容器和电池的充电/放电循环 超级电容器的最新发展已经引入可充电至较高电压...