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电压转换器有助于提高电池的电源效率

时间: 2025-03-22 00:54:57 |   作者: 电量变送器


  才能长时间使用。为此,选择节能组件并将其组合成一个系统。电路中的构建块越少,总系统的能源效率就越高。

  图 1显示了一个电水表作为电池供电设备的示例。该系统使用只有一个电源电压的MAX32662微控制器。输入电压范围介于 1.71 V 和 3.63 V 之间。

  微控制器可以直接由电池供电,电池可提供 2 至 3.6 V 的电压,具体取决于温度和充电状态。电路中只需要几个额外的元件,这在某种程度上预示着整体系统效率可以非常高。然而,微控制器的电流消耗在很大程度上与实际电源电压无关。微控制器是采用 2 V 还是 3.6 V 工作,对该 IC 没有影响。

  对于此类情况,能够正常的使用新的毫微功耗开关稳压器。使用这一些类型的开关稳压器,可以轻松又有效地将电池电压转换为较低的值,例如 2 V。毫微功耗开关稳压器在输出端为微控制器提供所需的电流,但在电池侧的较高电压下需要的电流较少。图 2显示了增加了高效毫微功耗开关稳压器MAX38650的水表电路。

  添加此 IC 可以显著延长电池使用寿命 — 很容易将电池使用寿命延长 20% 或更高。由于温度、峰值电流、传感器的定期关闭等众多影响参数,确切的节省效果因情况而异。添加的 DC-DC 转换器的静态电流在这里起着决定性的作用。如果开关稳压器消耗过多的能量,预期的节省就会消失。

  图 3显示了一个带有 MAX38650 毫微功耗稳压器的电路。顾名思义,该 IC 的静态电流在纳安范围内。在工作期间,开关稳压器仅消耗 390 nA 的静态电流。在 DC-DC 转换器能关闭期间,它只需要 5 nA 的关断电流。这种毫微功耗电压转换器很适合在图 1所示的系统中节省能源。

  如图 3所示,只需要几个无源外部元件。RSEL引脚上的一个电阻器没用电阻分压器,而是仅使用一个电阻器来设置输出电压。电阻分压器消耗大量电流,根据电压和电阻的不同,电流可能会大大超过MAX38650的静态电流。因此,该 IC 使用可变电阻器;仅在电路打开时进行简短检查。

  IC 检测输出电压的设定值 — 在接通期间的短时间内,200 μA 的电流通过该可变电阻器。测量所得电压,然后存储在 IC 内部。这在某种程度上预示着在运行过程中通过传统的分压器不会有能量损失。