美國留學選擇什么專業(yè)好?留學美國熱門專業(yè)推薦
2019-06-26
更新時間:2024-08-06 13:11作者:小樂
相信大家對于電池的應用都比較熟悉。此類應用中電池續(xù)航時間的長短將直接影響用戶體驗。如何保證產(chǎn)品的頻繁使用,同時盡可能延長電池的使用壽命,成為一個關鍵問題。無論電子產(chǎn)品是關機還是休眠,芯片都會從電池吸取一部分電流。減少這部分電流的消耗將提高電池的使用時間和壽命。這里提到的兩種電流是斷態(tài)電流和靜態(tài)電流。目前,這是大多數(shù)電源管理芯片的兩個重要規(guī)格。本文將以超低靜態(tài)電流升壓轉換器(MP28600)為例,講解:1以及什么是靜態(tài)電流/關斷電流; 2、這兩個電流是如何產(chǎn)生的; 3.這兩種電流的區(qū)別; 4、對實際電子產(chǎn)品應用過程的影響;
常見消費電子產(chǎn)品電池類型電池壽命對于消費電子產(chǎn)品尤為關鍵。此類電池一般功率較低,電池輸出電壓較低,如1.5V(單節(jié)AA電池)。電池后端電路模塊或芯片一般需要高于電池輸出的電壓作為工作電壓。為了實現(xiàn)低電壓(電池輸出)到高電壓(后級電路/芯片輸入)的轉換,通常采用升壓芯片。圖1為一些常見的電池類型,包括圓柱電池、紐扣電池和手機/平板電池(非標)。
圖1: 常見電池類型表1 顯示了與電池類型對應的典型輸出電壓。
表1: 常見電池類型和典型輸出電壓
電池類型的選擇取決于不同的電壓要求以及形狀和尺寸。我們可以看到,這幾種電池的最高輸出電壓只有3.7V,這對于很多應用來說是不夠的,所以升壓芯片至關重要。升壓轉換器MPS 提供多種同步升壓轉換器,可適用于各類電池應用場景。本文將以超低靜態(tài)電流(600nA)同步升壓轉換器MP28600(SOT563 1.6mmx1.6mm封裝)為例,說明靜態(tài)電流和關斷電流之間的差異及其對實際應用的影響。關斷電流(ISD) 關斷電流是芯片從電池汲取的電流。當芯片處于關閉狀態(tài)但仍與電池保持連接時,會發(fā)生此電流。如下圖所示,當芯片使能低電平(0V)且電池輸出電壓為3V時,在芯片輸入端測得的電流即為關斷電流。
圖2: 測量關機電流您可能想知道為什么芯片在關閉后仍然從電池端子汲取和消耗電流。這是因為芯片內(nèi)部的一些電路,例如連接到輸入端的啟動環(huán)路,會向接地端漏電流。一些泄漏將繼續(xù)從電池中汲取電流。
圖3:芯片內(nèi)部功能模塊-關機電流以現(xiàn)實生活中的實際應用為例,如果我們從網(wǎng)上或商場購買的電子產(chǎn)品在商家倉庫存放時間過長,消費者可能無法開機得到它們后就可以了。這是因為當產(chǎn)品關閉時,內(nèi)部芯片實際上會繼續(xù)從電池汲取或消耗部分電流。如果電池過度放電,會導致電池電極材料溶解。如果沒有保護,電池將受到不可逆的損壞,導致產(chǎn)品可能無法再成功開機。靜態(tài)電流(IQ) 靜態(tài)電流是芯片使能但未進入開關狀態(tài)或空載時芯片從電池消耗的電流。靜態(tài)電流有時也稱為工作靜態(tài)電流、待機電流、睡眠模式電流等。如下圖(圖4)所示,當芯片(MP28600)使能高電平(5V)時,芯片和電池保持連接狀態(tài)。當芯片處于非開關狀態(tài)或空載時,從輸入端測得的電流即為靜態(tài)電流。
圖4: 測量靜態(tài)電流芯片在上述狀態(tài)下,內(nèi)部的一些功能電路會一直處于工作狀態(tài),以維持一些最基本的內(nèi)務功能。這種內(nèi)務處理將繼續(xù)消耗電池側的電流,如圖5 所示的控制環(huán)路。
圖5:芯片內(nèi)部功能模塊——靜態(tài)電流例如下圖(圖6)是一個安全報警系統(tǒng)。該系統(tǒng)的目的是檢測物體或災難。當災難發(fā)生時,系統(tǒng)會報警,但大多數(shù)時候災難不會發(fā)生,所以這個系統(tǒng)99%的時間都會處于待機狀態(tài),無法關閉。一旦發(fā)生情況,報警系統(tǒng)會立即從待機模式喚醒,并通過蜂鳴器發(fā)出警報。在待機狀態(tài)下,芯片內(nèi)部需要電流來維持基本的電路功能。消耗的靜態(tài)電流越小,系統(tǒng)可以待機的時間越長。
圖6: 安防報警系統(tǒng)本文使用具有超低靜態(tài)電流規(guī)格的同步升壓轉換器MP28600來描述靜態(tài)電流和關斷電流之間的差異。通過降低這兩個電流,可以提高系統(tǒng)效率。同時有效延長電池的使用壽命。隨著電子產(chǎn)品越來越智能化、多樣化,伴隨著物聯(lián)網(wǎng)、5G、新能源、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的興起,更高效的電源管理變得至關重要。 MPS提供豐富的電源管理芯片,滿足各種應用場景的需求。
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