Архив : 18 Февраль 2022 год

Компания Analog Devices выпускает на рынок новый DC/DC-преобразователь LTC3336, потребляющий в режиме ожидания всего около 65 нА, что делает его идеальным выбором для систем с батарейным питанием.

КПД преобразования является ключевой характеристикой силовых преобразователей. Обычные импульсные понижающие стабилизаторы, как правило, имеют КПД 85%…95%. Значение КПД сильно зависит от напряжения питания, генерируемого выходного напряжения и тока нагрузки. Во многих задачах требуются специальные решения для достижения нужного КПД и необходимы оптимизированные преобразователи малой выходной мощности. Устройства с батарейным питанием в режиме ожидания должны потреблять минимальный ток. Примерами таких устройств являются датчики для измерения вибраций мостов или обнаружения лесных пожаров. В таких случаях важно иметь низкий разряд батареи в течение длительного времени. Это свойство особенно важно в системах, где в качестве источников питания используются накопители энергии из окружающей среды (energy harvesters).

Устройства с батарейным питанием (рисунок 1) обычно соединены по радиоканалу в сеть для передачи данных на большие расстояния. Каждый узел такой сети должен прослушивать радиоканал, находясь в спящем режиме, и при появлении определенного сигнала переключиться в рабочий режим с более высоким энергопотреблением, чтобы передать данные.

Рис. 1. Пример системы с постоянным потреблением небольшой мощности

Микросхема LTC3336 представляет собой новый класс DC/DC-преобразователей. В режиме ожидания данная микросхема может генерировать выходное напряжение для небольшой нагрузки, потребляя всего 65 нА. На рисунке 2 показана компактная схема подключения LTC3336, которая выдает выходное напряжение 2,5 В при входном напряжении 7 В AC.

Рис. 2. Понижающий преобразователь LTC3336 с током покоя 65 нА при генерации выходного напряжения 2,5 В

Как правило, в подобных преобразователях для задания выходного напряжения нельзя использовать резистивный делитель, так как на нем рассеивается слишком много мощности. Микросхема LTC3336 имеет контакты OUT0…OUT3, с помощью которых можно установить выходное напряжение в диапазоне 1,2…5 В.

В системах с батарейным питанием должна быть защита от чрезмерных токовых нагрузок. Некоторые накопители энергии могут иметь ограничение по выходному току, и в случае его превышения просадка напряжения может повредить устройство. По этой причине ток силового преобразователя следует ограничивать. Микросхема LTC3336 имеет контакты IPK0 и IPK1 для ограничения входного тока с регулируемым шагом 10…300 мА.

График на рисунке 3 показывает КПД преобразования LTC3336 при выходных токах порядка 1 мкА. Высокое значение КПД позволяет экономить мощность, что особенно важно в системах с длительным временем работы и малыми нагрузками.

Рис. 3. КПД преобразования напряжения 7,2 В в 2,5 В составляет примерно 70 % при токе нагрузки 1 мкА

Малое потребление микросхемы LTC3336 в режиме ожидания делает ее идеальным выбором для систем с батарейным питанием. При использовании LTC3336 схемы с фиксированной емкостью батареи могут работать гораздо дольше, а при проектировании накопителей энергии можно придать им меньшие размеры, сэкономив средства.

Источник: www.compel.ru