鋰離子電池的使用壽命延長技術(shù)

　　TPS6300x 是將鋰離子電池電壓轉(zhuǎn)換為 3.3V 總線電壓的理想解決方案。其具備效率高、電路板面積小、成本低、從降壓模式到升壓模式的無縫轉(zhuǎn)換等特點，是幫助設(shè)計工程師完成高性能、快速設(shè)計的理想選擇。對于便攜式電源應(yīng)用而言，要充分利用先進電池技術(shù)的小尺寸、高能量密度等優(yōu)點，就必須在整個電池放電電壓范圍內(nèi)實現(xiàn)高效工作。

　　TPS6300x 還能在電流調(diào)節(jié)模式下驅(qū)動白光 LED，即在 WLED 回路中用電阻替代輸出分壓網(wǎng)絡(luò)。由于 WLED 的典型正向壓降為 4.2～3.5V，在大多數(shù)電源拓撲中用鋰離子電池供電都有問題，因為電源需要同時對其輸出電壓進行降壓和升壓。TPS6300x 的降壓-升壓功能則很好地解決了這個問題，并能夠輕松地為照明燈或閃光燈應(yīng)用提供 500mA 的電流。TI 的 TPS63001 具有部件數(shù)最少、電路板面積小、成本較低等特點，且能夠?qū)?a class="contentlabel" href="http://www.butianyuan.cn/news/listbylabel/label/鋰離子">鋰離子電池輸入電壓高效地轉(zhuǎn)換為 3.3V 總線電壓。在一個 3x3 毫米 QFN 封裝中除集成了降壓和升壓兩種功能以外，還集成了開關(guān) FET、補償和保護功能等。只需三個外部部件即可保證工作運行：輸入和輸出電容以及電感。其電流足以為大多數(shù)便攜式負載供電。

　　TPS6300x 包含了與單個電感連接的降壓和升壓兩種開關(guān) FET 配置結(jié)構(gòu)。與連續(xù)同時開關(guān)四個 FET 的標準降壓-升壓模式不同，TPS6300x 采用專有調(diào)制器設(shè)計，每次只開關(guān)其中兩個 FET，這種控制機制顯著降低了不必要的開關(guān)損耗。TPS6300x 的降壓或升壓模式的工作效率高于傳統(tǒng)的降壓-升壓模式工作效率，從而進一步降低了功率損耗。當(dāng)鋰離子電池放電至并低于 3.3V 時，降壓-升壓轉(zhuǎn)換器必須要從降壓模式轉(zhuǎn)換為升壓模式。在該轉(zhuǎn)換點，許多降壓-升壓控制機制會出現(xiàn)效率下降、電源抖動或輸出電壓不穩(wěn)的情況。TPS6300x 可根據(jù)需要在降壓和升壓模式間以逐脈沖方式進行無縫轉(zhuǎn)換，因而能夠在降壓和升壓范圍內(nèi)提供恒定的 PWM 開關(guān)，而不會在兩個模式間產(chǎn)生迭加或停滯時間。

　　TPS6300x 還包含其他集成特性，這些特性可增強便攜式應(yīng)用中的使用體驗，如極低靜態(tài)電流，在輕負載情況下仍保持高效率的用戶可選的節(jié)電模式，以及有助于最小化系統(tǒng)噪聲的外部同步等。平均電流模式控制拓撲在降壓和升壓模式下均能提供快速的瞬態(tài)響應(yīng)和低輸出紋波。短路保護起到了返送電流限制的作用，當(dāng)輸出電壓下降 3% 時，輸出限流最大值便從 1.7A 降至 800mA。這就降低了輸出過載情況下的器件功耗。過載清除后即可恢復(fù)正常工作。這種方法的優(yōu)點是能夠?qū)χT如超大電容等類型的大輸出電容器進行充電。PS 模式特性即使是在低于 300mA 的輕負載下也能保持非常高的效率。在 PS 模式下，開關(guān)時間只能保證將輸出電壓升至略高于輸出電壓設(shè)定點，隨后則停止開關(guān)直至輸出電壓再次降至設(shè)定點以下。這種“先開再關(guān)”的開關(guān)模式在輕負載下可提供極高的效率。