This thread has been locked.

If you have a related question, please click the "Ask a related question" button in the top right corner. The newly created question will be automatically linked to this question.

[参考译文] 适用于低功耗应用的电源选择帮助

Guru**** 2535750 points
Other Parts Discussed in Thread: BQ35100, TPS62745, TPS62840, TPS60400

请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/807095/power-supply-selection-help-for-low-power-application

主题中讨论的其他器件:BQ35100TPS62745TPS62840TPS60400

您好!

我有一个低功耗应用、如所附图像中所示。   

模块1:当电池达到低电压限值时、用于关闭电池组的模拟逻辑

块2:输出数字切换以指示充电计数累积的电量监测计

块3:充电控制器

我正在尝试在电量监测计中进行设计。  由于此电量监测计输出数字切换/复位脉冲/接口、我将为此以及其他一些电源系统诊断和交互选择低功耗 MCU (最可能的是 FRAM 部件)。  我关于电源的问题是、什么是为某种类型的 MSP430等 MCU 供电的最佳"低功耗"方法(仅作为示例)。  我是否只是寻找一个低静态电流线性电源?  我的电池组在运行时输出5.5V 至6.5V、因此我需要将其降压以用于逻辑器件。   

我想我的电源问题如下:

在选择电源时、哪些参数对于低功耗解决方案最重要?

2.对于极轻的负载(平均小于1uA)、哪种电源技术最有意义。  我假设是线性的、但具体如何?

3、在如此低的功耗下拉至1.9V 表示逻辑电源比3.3V 更高效吗?  反向侧仅下降至3.3V、因此在电流消耗相同的情况下、线性器件上的压降更低-这是否等于更低的功耗解决方案?

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。
    Robbie 您好!

    5.5V - 6.5V 是电池组相当奇怪的电压范围。 这些主要电池单元吗? 几年前、TI 使用 bq35100制造了一个原电池电量监测计。 也许这可以满足您在系统中所需的操作、而无需进行所有设计工作。

    在电源部分、这份旧的应用手册显示、通过以较低的电压运行某些处理器可以提高效率: www.ti.com/.../slyt356.pdf 您需要检查 MSP430的执行方式是否相同。

    在任何情况下、对于1uA 区域的低电流、您都需要超低功耗电源。 TPS62745和 TPS62840 (即将在网上发布)将是不错的选择。
  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    尊敬的 Chris:

    感谢您的回复!  我将使用1.2伏镍氢电池串联排列、因此我认为它们是次电池(不确定)。 因此、当电量耗尽(理论上来自数据表)时、电压大约为1.05V、当充电至充满电时、阴极上的电压实际上可以达到7+V、但根据充电周期和电路状态下降至大约6.2-6.5V。  我刚才说了6.5V、因为当查看充电后的电压时、有时需要一点时间才能恢复到恰好为6。   

    无论如何、我都找不到 TI 针对充电器或电量监测计的解决方案。  最接近的是用于 UPS 类型设备(电源备用电池系统)的 IC (电量监测计)、该 IC 的使用次数非常少、不会重复充电周期。  我有一个充电解决方案、它可以启动并运行以进行充电。  我还有电量监测计的潜在解决方案。   

    我遇到的问题是、我需要一个极低功耗的解决方案来对来自电量监测计的数字脉冲进行计数。  因此、我认为电源和 MCU 非常低。  FRAM 系列看起来是一个很好的解决方案、但我不确定如何接近电源情况、我的最佳选择是什么。  我假设 LDO 具有最低的静态电流。   

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。
    感谢您的讲解。 我告诉我们的电池团队、如果他们有任何可以与镍氢电池配合使用的器件。 是的、这些是可充电的。

    从我在 TI 和市场上看到的结果来看、最佳降压转换器的 IQ 低于最佳 LDO。 此外、尤其是在输入电压较高的情况下、由于输入电压与输出电压之间的差异、(开关)降压和(线性) LDO 之间存在很大的效率差异。 TPS62745是最适合输入电压和输出电压的降压转换器。
  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    因此、我假设在非常轻的负载下、降压转换器的效率会很低。  降压转换器通常针对目标负载设计、因此该负载下的效率达到峰值/最高。  在我负载为几个100 UAS 时、效率不会非常差?

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。
    Robbie 您好!

    这样设计的 BUCK 不多。 特别是对于低功耗、电池供电的系统、效率曲线应基本平坦、以便在各种负载电流下提供良好的效率。 只需打开我之前发送的 TPS62745的数据表。

    相比之下、在6.5V 输入电压至1.9V 输出电压范围内运行的 LDO 的最大效率为29%。 该值不包括 LDO IQ 的任何损耗估算。 TPS62745在1uA 负载下的效率高于此值。
  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。
    Chris、

    这部分看起来很棒! 我不知道这是 TI 产品系列中的一个。 我很可能会继续使用适用于 MCU 电量监测计监控块的开关。 这个部分提出了另一个问题。 我正在考虑在产品中为相同的低功耗电池电路使用负电源轨。 我是否能够使用此部件生成负电压轨、并将输出接地并将接地用作负电压轨?

    这是因为我需要放大图表中所示的两个电流感应电阻器上的压降。 一个用于感应充电电流、另一个用于电量监测计感应。 由于我的电流很低、阻抗相当高、~0.5欧姆。 我想尝试使用放大器缓冲压降、以便电阻可以更低、但电量监测计和电量监测 IC 仍能获得所需的电压波形以进行检测。 对于您上面连接的电源、我想知道我是否可以创建一个负电源轨、让放大器以这种方式使用。

    这听起来是否与此电源的合理配置(负电源概念)类似?
  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。
    我很高兴您喜欢 TPS62745。

    理论上、是的、它可用于产生负电压。 像 TPS60400这样的电荷泵会简单得多、但消耗的电流更大。
  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    Chris、

    如果我将该部件用作负 PS、我假设我将输出接地、并将接地引脚(和 EPAD)用作负输出。  不过、这会引出一个有趣的问题。

    对于1.8V 运行电压下的1.8V TPS62745 (数据表的9.2节)、VSEL 引脚应连接到哪里。  在正常操作中、它们被接地。  在我的负操作中、它们应该连接到"负"接地网吗?  我希望这是有道理的。

    示例原理图:

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    Robbie 您好!

    是的、您回答正确。  如果由 MCU 驱动、则需要对所有引脚进行电平转换以连接到正确的逻辑电平。  如果将它们连接到低电平、可以将它们连接到 IC 的 GND (即-Vout)。  此应用手册详细介绍了这方面的内容: http://www.ti.com/lit/an/slva514b/slva514b.pdf 

    此外、为 C39保留焊盘、但不要在那里放置任何东西。  需要添加输入电容、并从 Vin 进入系统 GND (即 IC Vout)。