. : New eShop! - Mobilní verze - Pandatron.cz - Pandatron.sk - Diskuzní fórum - Zakázkový vývoj : .
 
Jak na bateriové napájení mobilních aplikací

Jak na bateriové napájení mobilních aplikací

Aplikační poznámka firmy Microchip zaměřená na bateriově napájené aplikace a penosné přístroje.

Nová aplikační poznámka firmy Microchip nazvaná Battery Power Applications Design Guide - Powering Your Portable Design představuje ucelený přehled hned celé řady řešení pro uspokojení potřeby napájení i dobíjení nejrůznějších mobilních aplikací.

Lineární regulátory:
Představují základní řešení pro napájení jednoduchých a méně výkonově náročných aplikací. Jejich principem je jednoduchá zpětnovazební smyčka ovládající výkonový tranzistor. V naprosté většině případů je vše integrováno v jediném pouzdru a k dispozici je buď celá řada obvodů s pevně daným výstupním napětím, nebo jediný obvod s možností nastavení výstupního napětí, případně i proudu.

Typický vlastní odběr zde uvedených lineárních regulátorů je 2uA. Vstupní napětí je 2,7V až 13,2V (dle typu regulátoru) a úbytek napětí na tranzistoru regulátoru je od 650mV při 250mA. Dostupné jsou verze v provedení od 3-pinových SOT-23A po TO92.

Obvody představené v dokumentu jsou: TC1016, TC1017, MCP1700, MCP1702, MCP1725, MCP1726, MCP1727, MCP1827/MCP1827S, TC2014, TC2015, TC2185, TC2186


Obr. 1: Lineární regulátor MCP1702

Spínané regulátory:
Především pro výkonově náročnější aplikace jsou určené spínané regulátory napětí. Jejich předností je mnohem vyšší účinnost dosahující hodnot 80% až 90% a tak je jejich použití vhodné i všude tam, kde je omezené množství dostupné energie a je potřeba s ní zacházet šetrně.

V základní řadě jsou dostupné obvody pro výstupní proud do 1A pracující na frekvenci až 2MHz. Typický vlastní proud regulátorů je kolem 50uA a běžnou vlastností je možnost nastavení výstupního napětí a integrovaná nadproudová ochrana. Dále jsou dostupné i obvody s větším množstvím výstupů pro tvorbu několika napájecích napětí potřebných především pro moderní číslicové obvody.

Obvody představené v dokumentu jsou: MCP1601, MCP1603, MCP1612, TC105, TC110, TC115, TC120, TC1303A/B/C, TC1304, TC1313


Obr. 2: Spínaný regulátor TC1303B

Synchronní Buck regulátor:
Pro dosažení nejvyšší možné účinnosti, tedy více než 90% jsou používány synchronní Buck regulátory. Microchip zde představil pouze jediný obvod a to MCP1603 určený pro výstupní napětí v rozsahu 0,8V až 4,5V a proud až 500mA.


Obr. 3: Synchronní Buck regulátor MCP1603

Li-Ion bateriové nabíječe a napájecí managementy:
S rostoucí poptávkou po moderních akumulátorech energie tvoří obvody pro baterie typu Li-Ion zcela samostatnou kapitolu. K dispozici jsou jak obvody určené pro nabíjení baterií z USB portu či síťového adaptéru, tak kompletní bateriové napájecí managementy sloužící ke správě samotné baterie (nabíjení, monitorování vybíjení) i k monitorování přidružených prvků jako je například teplota baterie a okolí.

Jediný obvod v SMD pouzdru doplněný o minimum vnějších součástek tak zajistí kompletní battery management mobilního zařízení.

Obvody představené v dokumentu jsou: MCP73811, MCP73812, MCP73826, MCP73827, MCP73828, MCP73831, MCP73832, MCP73833, MCP73834, MCP73841, MCP73842, MCP73843, MCP73844, MCP73853, MCP73855, MCP73861, MCP73862, MCP73863, MCP73864


Obr. 4: Li-Ion bateriový nabíječ MCP73833

Inteligentní napájecí systémy:
Nejen pro náročné aplikace, ale i jako hodnotný zdroj informací pro návrh vlastních napájecích obvodů je uveden příklad kompletního inteligentního napájecího systému řízeného 8-bitovým mikrokontrolérem. V zapojení je použit PWM regulátor typu MCP1630 pro regulaci dobíjení Li-ion baterie. Proud i napětí jsou snímány a zesilovány operačními zesilovači typu MCP6292 a vedeny do mikroprocesoru PIC12F683, který má na starosti řízení celého systému.

Obvody použité v aplikaci jsou: PIC12F683, MCP1630, MCP6292, MCP1702


Obr. 5: Inteligentní napájecí systém

Násobné LED podsvětlení:
V celé řadě případů, především při použití menších typů LCD displejů je potřeba zajistit jejich poosvětlení. To je nejčastěji realizováno řadou LED, napájených konstantním proudem z malého DC/DC měniče. Je tak zajištěna jak poměrně dobrá efektivita, tak i možnost vždy alespoň základní regulace intenzity poosvětlení.

Zde představené obvody jsou určené pro buzení řady výkonných bílých LED a to až do proudu 120mA (bez použití externích tranzistorů). Svými vlastnostmi jsou navíc předurčeny pro práci z baterií a kromě příkonově šetrného vlastního provozu nabízejí i řadu možností pro snížení odběru připojeného LED podsvětlení.

Obvody představené v dokumentu jsou: MCP1252-33X50, MCP1252-ADJ, MCP1253-33X50, MCP1253-ADJ, MCP1256, MCP1257, MCP1258, MCP1259


Obr. 6: LED podsvětlení s obvodem MCP1252

Řízení bílých LED:
Jako alternativou k předchozím malým DC/DC měničům typu nábojových pump jsou v dispozici následující obvody pro napájení řady bílých LED. Výhodou bílých LED je velmi vysoká svítivost i při omezeném proudu, bohužel však pro svoji činnost potřebují vyšší napětí. Pro tento i další podobné příklady jsou k dispozici výkonné zvyšující DC/DC měniče, určené speciálně pro napájení sériově uspořádané řady LED.

Obvody představené v dokumentu jsou: MCP1650, MCP1651, MCP1652, MCP1653


Obr. 7: Řízení bílých LED s obvodem MCP1650

Závěr:
Aplikační poznámka dále obsahuje i řadu srovnávacích tabulek a dalších informací. Pokud jsou tak napájecí regulátory či malé měniče tím hlavním co aktuálně vybíráte do nového či stávajícího zařízení, doporučuji projít si i tento dokument. Umožní vám tak udělat si velice přesný přehled o aktuální součástkové základně firmy Microchip na toto téma.

Pro podporu použití obvodů firmy Microchip, ale i pro usnadnění výpočtu hodnot součástek je k dispozici i online simulační nástroj - Analog Design & Simulation Tool.


Obr. 8: Analog Design & Simulation Tool

Odkazy & Download:
Domovská stránka firmy Microchip
Přehled distributorů

Battery Management Design Center
Battery Power Applications Design Guide
Analog Design & Simulation Tool







GooglePlus1 FaceBook Twitter del.icio.us DiGG Google StumbleUpon Google Buzz Email RSS PDF Tisk

Komentáře:
Název příspěvku: Vaše jméno: host
                 
  Zakázat formátování [Zakáže kódování a nahrazování smajlíky.]
Připojit soubory
reklama:
TK4100ISO-CARD
ISO karta pro RFID R/O s frekvencí 125kHz ve standardu TK4100
Skladem od 8 Kč

Informace uvedené v článcích jsou platné v době jejich vydání a samotné články jsou určeny pouze jako zdroj informací. Autor článku ani správce webu nenesou žádnou zodpovědnost za případné újmy na majetku a zdraví. Názvy společností a výrobků, loga a další multimediální materiál mohou být ochrannými známkami příslušných společností.
RSS kanály: | |
+420 723 846 377
info@pandatron.cz
Všechna práva vyhrazena | mobilní verze | © Copyright 2000 - 2016 ISSN 1803-6007