ADI可穿戴式設(shè)備充電方案解析 - 全文-設(shè)計應(yīng)用

精品文檔-下載后可編輯ADI可穿戴式設(shè)備充電方案解析-全文-設(shè)計應(yīng)用ADP5090是一款集成式升壓調(diào)節(jié)器，可轉(zhuǎn)換PV電池或TEG的直流電源。該器件可對儲能元件（如可充電鋰離子電池、薄膜電池、超級電容和傳統(tǒng)電容）進(jìn)行充電，并對小型電子設(shè)備和無電池系統(tǒng)上電。ADP5090提供有限采集能量（從16W到200mW范圍）的高效轉(zhuǎn)換，工作損耗為亞W級別。利用內(nèi)部冷啟動電路，調(diào)節(jié)器可在低至380mV的輸入電壓下啟動。冷啟動后，調(diào)節(jié)器便可在80mV至3.3V的輸入電壓范圍內(nèi)正常工作。通過檢測VIN引腳上的輸入電壓，控制環(huán)路可將輸入電壓紋波限定在固定范圍內(nèi)，從而保持穩(wěn)定的DC-DC升壓轉(zhuǎn)換。VINOCV檢測和輸入電壓的可編程調(diào)節(jié)點(diǎn)允許限度地提取PV電池或TEG采集器的能量?？删幊坦ぷ鏖撝担∕INOP）可在低光照條件下實(shí)現(xiàn)升壓關(guān)斷。此外，DIS_SW引腳還能暫時關(guān)斷升壓調(diào)節(jié)器，并且對RF傳輸友好。ADP5090的充電控制功能保護(hù)可充電儲能器，實(shí)現(xiàn)方法是通過可編程充電端接電壓和關(guān)斷放電電壓監(jiān)控電池電壓。此外，可編程PGOOD標(biāo)志監(jiān)控SYS電壓?？蛇x原電池可通過集成式電源路徑管理控制模塊連接和管理，該模塊自動開關(guān)來自能量采集器、可重復(fù)充電電池和原電池的電源。ADP5090是一款超低功耗同步升壓DC-DC調(diào)節(jié)器，采用3mm×3mm緊湊型LFCSP_WQ封裝。ADP5090輸入電壓為0.38V至3.3V，集成功率開關(guān)、同步整流器和電池管理功能，只需極少的外部器件便可實(shí)現(xiàn)高效率解決方案。ADP5090評估板可輕松評估該器件。本用戶指南描述如何快速設(shè)置電路板，以及如何使用外部電阻分壓器向SYS輸出端提供3.5V電壓。只要BAT引腳上的存儲元件電壓高于2.4V外部編程SETSD，內(nèi)部開關(guān)便會開啟。當(dāng)SYS斜升至3V時，PGOOD指示器切換至高電平。

優(yōu)勢和特點(diǎn)集成功率點(diǎn)跟蹤（MPPT）功能的升壓調(diào)節(jié)器遲滯控制器可實(shí)現(xiàn)的超輕負(fù)載效率320nA超低靜態(tài)電流（CBP≥MINOP）260nA超低靜態(tài)電流（CBP《MINOP）輸入電壓范圍：80mV至3.3V通過電荷泵實(shí)現(xiàn)380mV（典型值）冷啟動MPPT開路電壓（OCV）檢測針對光伏（PV）或熱電發(fā)生器（TEG）能量源的可編程MPPT比MINOP引腳可編程關(guān)斷點(diǎn)儲能管理可編程電壓監(jiān)控器（2.2V至5.2V）支持充電并防止過度充電或過度放電針對連接BACK_UP引腳的可選備用原電池提供電源路徑管理RF傳輸友好通過微控制器（MCU）進(jìn)行通信的暫時關(guān)斷升壓調(diào)節(jié)器應(yīng)用光伏（PV）電池能量采集TEG能量采集由太陽能電池板供電的電池調(diào)節(jié)器工業(yè)監(jiān)控自供電式無線傳感器設(shè)備具有能量采集功能的便攜式和可穿戴式設(shè)備以下簡單介紹一下ADP5090的應(yīng)用電路：

產(chǎn)品特性集成功率點(diǎn)跟蹤（MPPT）功能的升壓調(diào)節(jié)器遲滯控制器可實(shí)現(xiàn)的超輕負(fù)載效率320nA超低靜態(tài)電流（CBP≥MINOP）260nA超低靜態(tài)電流（CBP《MINOP）輸入電壓范圍：80mV至3.3V通過電荷泵實(shí)現(xiàn)380mV（典型值）冷啟動MPPT開路電壓（OCV）檢測針對光伏（PV）或熱電發(fā)生器（TEG）能量源的可編程MPPT比MINOP引腳可編程關(guān)斷點(diǎn)儲能管理可編程電壓監(jiān)控器（2.2V至5.2V）支持充電并防止過度充電或過度放電針對連接BACK_UP引腳的可選備用原電池提供電源路徑管理RF傳輸友好通過微控制器（MCU）進(jìn)行通信的暫時關(guān)斷升壓調(diào)節(jié)器應(yīng)用PV電池能量采集TEG能量采集由太陽能電池板供電的電池調(diào)節(jié)器工業(yè)監(jiān)控自供電式無線傳感器設(shè)備具有能量采集功能的便攜式和可穿戴式設(shè)備ADP5090引腳配置和功能描述

工作原理ADP5090集成一個納米電源升壓調(diào)節(jié)器以及一個儲能元件管理控制器。它能轉(zhuǎn)換低壓、高阻抗直流源的輸出功率，比如PV電池、TEG和壓電模塊。器件將電能儲存在帶有儲能保護(hù)的可充電電池或電容中，并向負(fù)載提供電源。它還能控制原電池到系統(tǒng)的一條額外電源路徑。ADP5090集成一個冷啟動電路、一個內(nèi)置MOSFET的同步升壓控制器、一個內(nèi)置開關(guān)的電荷控制器以及備用電源路徑開關(guān)。外部信號可暫時停止升壓操作，防止RF傳輸干擾。

備用儲能路徑ADP5090提供一條備用儲能路徑、一個集成式備用控制器以及BACK_UP引腳和SYS引腳之間的兩個背靠背電源開關(guān)。當(dāng)系統(tǒng)在采集與存儲的能量周期性不足的條件下工作時，可將備用儲能元件連接至BACK_UP引腳。當(dāng)SYS電壓超過1.5V（典型值）時，使能備用控制器。當(dāng)BACK_UP引腳電壓高于BAT引腳電壓時，開啟BACK_UP引腳與SYS引腳之間的內(nèi)部電源開關(guān)。當(dāng)BACK_UP引腳電壓低于BAT引腳電壓時，關(guān)斷內(nèi)部電源開關(guān)。BAT引腳的比較器輸入失調(diào)電壓（185mV典型值）防止輸入源和BAT引腳對BACK_UP引腳充電。此外，備用儲能元件可以通過浪涌電流保護(hù)電路旁路冷啟動。當(dāng)系統(tǒng)電流超過內(nèi)部限流（400mA典型值）時，BACK_UP開關(guān)關(guān)斷。說明電源路徑的工作狀態(tài)。對于長期儲能模式，可移除備用儲能元件，然后將SYS放電至地。ADI電池充電器IC系列支持鋰離子電池監(jiān)控、PV電池能源采集、工業(yè)監(jiān)控、可穿戴設(shè)備和其他便攜