一種基于BQ25504低功耗、增壓型轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)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(yīng)用環(huán)境。該產(chǎn)品是專門設(shè)計(jì)來(lái)有效地獲取和管理微瓦和毫瓦的電力，電力通常來(lái)自各種光伏太陽(yáng)能直流源或熱電動(dòng)發(fā)電機(jī)。BQ25504是一種面向產(chǎn)品和系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高效的執(zhí)行轉(zhuǎn)換器或充電器，例如應(yīng)用在對(duì)操作功耗有嚴(yán)格的需求無(wú)線電傳感器網(wǎng)絡(luò)。采用BQ25504設(shè)計(jì)的DC/DC升壓轉(zhuǎn)換器/充電器，只需要毫瓦級(jí)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(lái)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(jì)原理

BQ25504可集成動(dòng)態(tài)最大功率點(diǎn)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(chǔ)能損壞，能源可以存儲(chǔ)到可再充電的鋰離子電池，薄膜電池，超級(jí)電容器，或傳統(tǒng)的電容器電池里，充電和保護(hù)，用戶可編程的欠壓和過(guò)壓。其冷啟動(dòng)電壓為VIN≥330 mV(典型值)，可編程動(dòng)態(tài)最大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT)，片上溫度傳感器，可編程過(guò)溫關(guān)斷電，以用于啟用/關(guān)閉系統(tǒng)的負(fù)載。

圖2 BQ25504設(shè)計(jì)原理圖

BQ25504可應(yīng)用于能源采集、太陽(yáng)能充電器、熱式電源發(fā)生器(TEG)采集、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)、工業(yè)監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)測(cè)、橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)(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(jì)要點(diǎn)

表1 BQ25504設(shè)計(jì)方案材料清單

①BQ25504的評(píng)估模塊;

②跳線很容易改變?cè)O(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(yīng)用;

④欠電壓，過(guò)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(biāo)，用于電池狀態(tài) (VBAT_OK的);

⑥關(guān)鍵信號(hào)測(cè)試點(diǎn)，可用于測(cè)試，易探測(cè)連接。

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