一種基于BQ25504低功耗、增壓型轉(zhuǎn)換器的設(shè)計研究

1 BQ25504的介紹

BQ25504是一款新集成納米智能能源收集電源管理解決方案，它非常適合有特殊需要的超低功耗的應用環(huán)境。該產(chǎn)品是專門設(shè)計來有效地獲取和管理微瓦和毫瓦的電力，電力通常來自各種光伏太陽能直流源或熱電動發(fā)電機。BQ25504是一種面向產(chǎn)品和系統(tǒng)實現(xiàn)高效的執(zhí)行轉(zhuǎn)換器或充電器，例如應用在對操作功耗有嚴格的需求無線電傳感器網(wǎng)絡(luò)。采用BQ25504設(shè)計的DC/DC升壓轉(zhuǎn)換器/充電器，只需要毫瓦級的電力就可以工作。

1.1 BQ25504主要特性

BQ25504是超低功耗，高效率的DC/DC升壓轉(zhuǎn)換器/充電器。

•連續(xù)從低輸入來源采集能量：VIN≥80mV(典型值)超低靜態(tài)電流：IQ<330 nA(典型值)

圖1 BQ25504方框圖

1.2 BQ25504設(shè)計原理

BQ25504可集成動態(tài)最大功率點跟蹤，用于提取最優(yōu)能量(從各種能源發(fā)電源)。輸入電壓調(diào)節(jié)，可防止輸入源儲能損壞，能源可以存儲到可再充電的鋰離子電池，薄膜電池，超級電容器，或傳統(tǒng)的電容器電池里，充電和保護，用戶可編程的欠壓和過壓。其冷啟動電壓為VIN≥330 mV(典型值)，可編程動態(tài)最大功率點跟蹤(MPPT)，片上溫度傳感器，可編程過溫關(guān)斷電，以用于啟用/關(guān)閉系統(tǒng)的負載。

圖2 BQ25504設(shè)計原理圖

BQ25504可應用于能源采集、太陽能充電器、熱式電源發(fā)生器(TEG)采集、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)、工業(yè)監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)測、橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(SHM)、智能樓宇控制、便攜式和可穿戴式醫(yī)療設(shè)備以及娛樂系統(tǒng)遙控器等領(lǐng)域中。

2 BQ25504參考設(shè)計要點

表1 BQ25504設(shè)計方案材料清單

①BQ25504的評估模塊;

②跳線很容易改變設(shè)置;

③超低功耗升壓轉(zhuǎn)換器/充電器與電池 管理，用于能量收集應用;

④欠電壓，過電壓電阻可編程設(shè)置，提供靈活的電池管理，POTS包括微調(diào)設(shè)置(未板上組裝);

⑤可編程推挽輸出指標，用于電池狀態(tài) (VBAT_OK的);

⑥關(guān)鍵信號測試點，可用于測試，易探測連接。

總之，BQ25504是專門設(shè)計來有效地獲取和管理微瓦和毫瓦的電力，電力通常來自各種光伏太陽能直流源或熱電動發(fā)電機。非常適合有特殊需要的超低功耗的應用環(huán)境。