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专业的PMIC满意能量搜集需求

需要有效的电源管理需要的,因为大多数的环境资源不规则的能量输出的能量收集应用程序特定的紧迫性。因此,电源管理IC(PMIC的)在管理收获能量输出和提

需求有用的电源办理需求的,因为大大都的环境资源不规则的能量输出的能量搜集运用程序特定的紧迫性。因而,电源办理IC(PMIC的)在办理收成能量输出和供给电压和电流要求的水平的重要效果。关于被控修建能量搜集规划,集成的电源办理功用,可往往意味着相对简略的添加能够从制造商,包含在其他模仿器材,Intersil公司,凌力尔特,德州仪器,专业化的PMIC工程师。

能量搜集可供给功率的简直永久源,但改变从环境来历能量需求当心办理的电压和电流输送到负载。一起,在电子产品中运用的传统的PMIC供给一套广泛的功用,一般不需求简略的能量搜集规划是和会添加不必要的担负已严重的功耗预算。

能量搜集的PMIC并不比它们的通用同行不太杂乱的设备,可是这些设备的规划,以供给一组所需的这些运用的功用更有限。不像在更传统的运用程序中的电源办理要求,动力搜集PMIC的,至少,需求从十分低的动力,办理电力和可用的水准,然后安稳电压的才能。因为动力的动摇会导致功率电平下降到低于可用的水平,这些设备一般还需求供给“电源安排妥当”的信号,标明当稳压输出超越某一最小阈值。除了这些基本功用,PMIC的用于能量搜集的规划提出了一套专门的特性和功用调整,以这些运用程序。

尽管规划为靶向能量搜集运用中,德州仪器TPS65290是一个多模PMIC不只能够在能量搜集而且其他的低功耗规划(图1)的寻址规模广泛的功率办理要求。其片上特性使该器材能支撑广泛的体系负载状况,从一个微安的分数到几百毫安。片上功用包含一个十分低的静态电流始终坚持接通电源,具有500 mA降压/升压转换器,150 mA的低压降稳压器,和八个配电开关。其集成的可编程输入电压监督经过答应没有主机处理器的介入衔接不同的电源块和开关和断开支撑能量搜集的规划,特别如此。此外,TPS65290集成电阻分压器,I2C上拉电阻,SPI下拉电阻,升压/降压补偿,而且发生一个中止拉电阻。因而,工程师一般只需求添加少数的外部电容器和电感器供给能量搜集运用供给一个全面的多轨迹的处理方案。

德州仪器TPS65290图片

图1:专业的PMIC如德州仪器TPS65290供给的功用集,旨在满意对电源办理的要求没有进一步的担负过重紧的功率预算的超低功耗动力搜集规划。 (德州仪器供给)

规划人员还能够找到许多内置专门供给设备才能和更详细的能量搜集源需求之间的严密匹配的PMIC的。例如,Intersil的ISL1801是专为太阳能能量搜集,并能够在降压,升压或降压 – 升压拓扑结构进行操作,以最大极限地运用太阳能电池阵列的输出能量。在它的电源办理功用,该PMIC集成了两个开关稳压器,VR1和VR2(图2)。能够被直接衔接到输入电压高达90伏,VR1供给安稳的电压VR2,这又能够用来供给一个调理电压供给MCU或其他外部电路。它的电源杰出信号(PGOOD2)表明VR2输出电压所需的操作水平之内。

Intersil的ISL1801的图画

图2:更专门的PMIC,如Intersil的ISL1801,着眼于匹配到特定能量搜集运用如太阳能电池阵列的功率办理功用。 (Intersil公司供给)

尽管比如TI的TPS65290与Intersil的ISL1801设备为能量搜集供给的专用电源办理支撑,规划人员还能够找到嵌入专门的能量搜集IC,例如凌力尔特的LTC3108和LTC3588-2,其间包含先进的电源办理功用。

凌力尔特LTC3108的电源办理是根据升压拓扑结构,使设备搜集能量来历低至20毫伏。跟着一个2.2 V LDO输出供电的外部MCU中,LTC3108的首要调理的输出是用户可编程的,以4个固定电压之一,以权利的其他运用电路。正如在这个类中大大都设备中,LTC3108供给一个电源杰出指示信号主输出电压规模内调理。

其他能量搜集设备,如线性技能LTC3588-2扩展这些功用,结合的电源办理功用与需求充沛收成沟通输出由压电元件发生的功率调理功用。凌力尔特LTC3588-2用一个高效率降压转换器(图3)集成了一个全波桥式整流器供给这些更广泛的功用。跟着片上参阅和欠压确定(UVLO)功用,该LTC3588-2集成一个比较器发生一个电源杰出信号时,该设备到达由工程师编程的详细输出电压电平。

凌力尔特LTC3588-2图片

图3:更专业的能量搜集设备一起结合了电源办理和功率调理功用,如全波桥式整流器集成在凌力尔特LTC3588-2。 (凌力尔特公司供给)

光伏电池出产他们的最佳的功率输出在一个特定的点叫上自己的IV曲线的最大功率点(MPP)。制造商供给了一个额定的类能量搜集器IC,包含处理这些额定的电源办理要求所需的才能。例如,所述的凌力尔特LTC3105集成坚持从上述用户可编程的MPP操控阈光伏电池的输入电源电压的MPP操控器。该器材选用专有技能,主动调理峰值电流约束,以坚持在操作,最大极限地从源头上输出功率电平。

德州仪器(TI)规划了SM72442操控器的SM72295全桥驱动器作业,以从太阳能电池板优化动力收成。集成到SM72442操控器,最大功率点盯梢(MPPT)算法监督输入电流和电压,并操控PWM占空比以坚持以最大化来自光伏模块的输出能量所需求的MPP设定点。以坚持作业在MPP,该设备运用它的片上8通道,12位模仿 – 数字转换器(ADC),以感测输入和输出电压和电流。

最终,出产厂家处理许多专门的能量搜集运用程序需求的电池办理。面临着在周围的能量或峰值电流需求的大规模动摇,工程师常常需求弥补能量搜集的规划与能量贮存设备,如超级电容器或可再充电的锂离子电池。设备,如ADI公司的ADP5090,凌特LTC3331和德州仪器BQ25505集成的能量搜集,电源办理,而且需求在这些运用中的电池办理功用的全面弥补。例如,ADI公司的ADP5090供给一个集成的电源途径办理操控模块能够主动切换从能量搜集电路,充电电池,乃至是原电池(图4)电源。

ADI公司ADP5090图片

图4:设备,例如ADI公司的ADP5090结合能量搜集,电源办理和电池充电功用,简化电池备份环境中的供电规划规划。 (ADI公司供给)

定论

在能量搜集规划,电源办理在供给稳压电源,尽管动摇的环境,动力特别重要的效果。尽管专业的PMIC供给的功用调整为能量搜集的规划,许多专用的能量搜集IC包含集成的电源办理功用作为其功用的一部分。运用这些能量搜集的PMIC和专用集成电路,工程师能够容易地与别的的部件的最少数量的添加相对杂乱的功率办理功用。

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