毫微功率静态电流 IC

LTC3335 是一款毫微功率高效率同步降压－升压型转换器，内置了精确的库伦计数器，提供高达 50mA 连续输出电流。该器件具仅为 680nA 的静态电流，可编程峰值输入电流从低至 5mA 直至 250mA，非常适合多种低功率电池应用，例如在可穿戴设备和 IoT 设备中见到的那些应用。其 1．8V 至 5．5V 输入电压范围和 8 个 1．8V 至 5V 的用户可选输出允许在输入电压高于、低于或等于输出电压时，提供稳定的输出电源。此外，该器件集成的精确 （±5％ 电池放电测量准确度） 库伦计数器可在长寿命不可再充电的电池供电应用中，对累积电池放电提供准确监视，这类应用在很多情况下具极其平坦的电池放电曲线。典型应用包括无线传感器、远程监视器和ADI的 Dust Networks? SmartMesh? 系统。LTC3335 包含 4 个内部低 RDSON MOSFET，可提供高达 90％ 的效率。其他特点包括一个可编程放电报警门限、一个用于存取库伦计数值和器件设定的 I2C 接口、一个电源良好输出和 8 个 5mA 至 250mA 的可选峰值输入电流以适合多种类型和尺寸的电池。采用耐热增强型 20 引线 3mm x 4mm QFN 封装的 LTC3335 的工作结温范围为 －40°C 至 ＋125°C。图 2 显示了 LTC3335 的典型应用电路。

图 2：简化的 LTC3335 应用原理图

LTC3331 是一款完整的能量收集解决方案，提供高达 50mA 连续输出电流，当可收集能量可用时能延长电池寿命。简便的 10mA 分流器用收集的能量给可充电电池充电，同时低电池电量断接功能保护电池免于深度放电。当用收集的能量向负载提供稳定功率时，该器件仅需要电池提供 200nA 电源电流，当在无负载情况下由电池供电时，仅需要 950nA 工作电流。LTC3331 集成了一个高压能量收集电源、一个电池充电器和一个同步降压－升压型 DC／DC 转换器，可为能量收集应用提供一个持续稳定的输出，例如无线传感器网络中的能量收集应用。能量收集电源由适合 AC 或 DC 输入的全波桥式整流器和高效率降压型转换器组成，从压电 （AC）、太阳能 （DC）、或磁性 （AC） 能源收集能量。当没有收集能量可用时，可充电电池输入给降压－升压型转换器供电，该转换器在直至 4．2V 的整个电池电压范围内运行，无论输入高于、低于或等于输出，都可调节输出。当收集能源不再可用时，LTC3331 自动转换至电池。LTC3331 的能量收集输入在 3V 至 19V  AC 或 DC 电压范围内运行，从而使该器件非常适合多种压电、太阳能或磁性能源。其输入欠压闭锁门限设定是可编程的，范围为 3V 至 18V，从而使应用能够在峰值功率传送点上运行能量收集电源。其他特点包括引脚可编程输出电压和降压－升压峰值电流限制、一个超级电容器平衡器和一个输入保护性分路器。LTC3331 采用耐热增强型 5mm x 5mm QFN 封装。图 3 显示了 LTC3331 的典型应用电路。

图 3：LTC3331 的典型应用电路

结论

智能可穿戴设备不再仅是虚构的电影小工具，智能可穿戴设备市场正处于爆炸性增长，这个市场涵盖多种强调设计美观和功能的产品，以及面向健康和健身、医疗、信息娱乐、军事和工业应用领域的产品。例如，充满传感器的医疗保健可穿戴产品可在医疗设施外外监视关键的生物统计信息，例如心率和血压，为拥有更积极、更健康的生活方式创造了机会。智能可穿戴设备的核心架构取决于产品类型，但本质上都是由微控制器、MEMS 传感器、无线连接、电池和支持性电子组件组成。给小电流可穿戴设备高效率供电可以证实是非常有挑战性的，不过ADI提供了一系列领先的、能够以低功率提供非常高性能的产品，这些产品已经帮助促进了可穿戴设备市场的增长。诸如超低 Iq LTC3388 能量收集降压型稳压器以及毫微功耗的 LTC3331 能量收集降压型稳压器和集成了库伦计数器的 LTC3335 降压－升压型稳压器等器件，都可以显着地简化和改善智能可穿戴设备的性能。