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[参考译文] LM2903:电池备份模式下的功耗

Guru**** 657930 points
Other Parts Discussed in Thread: LM2903, TLV1701, TLV7021, LMC6772, LMC7221, TPS27081A, TLV7081
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https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/670557/lm2903-power-consumption-in-battery-backup-mode

器件型号:LM2903
主题中讨论的其他器件: TLV1701TLV7021LMC6772LMC7221TPS27081ATLV7081

您好!

我正在尝试使用 LM2903作为从主电源到备用电池的开关。 我想知道、如果 LM2903切换到备用电池模式、它的功耗是多少?

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    尊敬的 Jack:

    无论输出状态如何、LM2903都消耗大约800uA 的恒定电源电流。 它没有"关断"模式。

    流经上拉电阻器负载的电流将是电流的唯一主要"变化"、该电流将来自上拉电阻器电压的任何来源。

    您能否在您的电路上进行扩展? 您的描述不是很清楚。  如果需要考虑待机电流、我们确实有一些功耗极低的比较器(<1uA)。

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    我的电路旨在用作 www.ti.com/.../tida-01519上的备用电池电路。 我的目标是使用此芯片在主电源出现故障时自动切换到备用电池。 我希望比较器具有非常低的功耗。 如果有其他低功耗比较器(<1uA)、您建议我使用什么?

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    是否有任何其他比较器具有<10uA 的静态电流、但也允许>100mA 的输出电流?
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    尊敬的 Jack:

    否 不是该电流电平。 晶体管的大小并不适合该电源电流水平下的这么大的电流。

    大多数比较器的电流限制在大约16-30mA。 唯一的~100mA 输出比较器是高速比较器(ns 速度)、但它们不是为连续耗散而设计的、并且输出摆幅非常有限。 在常见的比较器封装中、功率耗散成为一个问题。

    大于100mA 的电流通常来自外部"驱动器"芯片或外部晶体管/MOSFET。 大多数比较器可以驱动 LED 或小型继电器、但不能驱动"严重"的负载。

    在100mA 时、我建议使用外部晶体管或 MOSFET。
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    尊敬的 Jack:

    该电路可针对电池待机电流进行优化。 我会将分压器和上拉电阻器增加十倍、甚至增加两倍、以节省静态电流消耗(尤其是 R25和 R29)。 将20m 变为200k、将200k 反馈电阻变为2M。 VBATT 线路上的任何电流消耗都应较低、以防止电池缓慢放电。

    该电路并不是太关键、速度也不是太快。 因此、几乎任何开路集电极比较器都应该工作。

    但是、比较器由电池供电。 如果电池电压降至低于 VGSon 或降至0V、大多数 CMOS 比较器的输出 ESD 钳位二极管可能会阻止输出变为高电平(将输出钳制到 VBATT 线路)。 当使用主电源时、输出为"高电平"、但如果电池电量耗尽、它可能会将输出拉至低电平并切换到(现在已耗尽)电池。

    由于 LM2903是一款较旧的双极器件、没有 ESD 钳位二极管、因此允许输出超过电源电压、并且还允许输出通过设计拉至高于电源电压(即使是0V)。

    我还注意到、它们超出了 LM2903的输入范围。 在室温下、LM2903的输入范围比比较器电源电压(Vbatt)低1.5V。 当 Vbatt 的最小值为2.7V 时、有效输入范围为0至1.2V。 设置的阈值约为 V+/2或1.35V。 LM2903相当"宽容"、但存在温度过高故障的风险。 我会重新计算分压器阈值、以便将1V 或更低的电压施加到比较器输入端(过热时为0.5V)。

    此外、工程图(图13/14)似乎有错误。 它们不会跟随文本、尤其是比较器输出、因此需要预先设置。

    由于它们是 R-R CMOS 输入、并且我知道它们的输出可以拉至 V+以上、因此推荐使用的一些比较器包括:

    TLV1701
    TLV7021
    LMC6772
    LMC7221
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    下面的电路是否可以工作、将 LM2903替换为 TLV7081和 TPS27081A、使静态电流小于10uA、但负载上的输出电流大于100mA?

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    尊敬的 Jack:

    是的。 负载电流由 TPS27081处理,因此比较器不会看到任何负载电流。

    由于上拉电阻连接到3.9V 电源、因此它不会从电池汲取电流。 比较器主要驱动上拉电阻器和极小的栅极电流。 您甚至可以将 R30上拉电阻提升至10k 或更高、因为您仅从主电源消耗2mA 电流。