如何在物联网设备中节省电池电量

电池供电设备的最新趋势增加了对始终连接的物联网供电的需求，并强烈支持高效的 DC-DC 电源转换产品。电池供电产品的目标市场几乎包括所有电池供电设备，其中电池寿命必须比平均功耗长。对于需要数天到数年寿命的设备来说尤其如此。

此外，无线连接的日益普及推动了对高于电池电压的需求，同时要求更有效地使用电池充电。DC-DC 转换器设备可以根据应用需要动态改变其输出电压，可以大大提高效率并延长电池寿命。我们的新型 ISL9122 降压-升压转换器可满足上述所有功率要求。

主要特性

ISL9122 属于超低 Iq DC-DC 稳压器系列，其优势可分为三个不同类别：

1. 电池电压范围： 该系列稳压器的输入电压范围为 1.8V 至 5.3V，适用于碱性电池、锂电池、锂聚合物电池等多种电池的应用

2. 功耗： 该系列器件在电池寿命方面具有三个明显的优势——低 Iq、1.3 µA 和 《 9nA 的关断电流——允许电池持续很长时间

3. 灵活性： I2C 接口提供了最大的灵活性，可以以 25 mV 的增量更改输出电压，这允许系统设计人员根据系统的电源需求动态更改 Vout

应用示例

水表和煤气表： DC-DC 转换器（如 ISL9122）的一个用例是水表和煤气表，通常需要超过 10 年的电池寿命。下面是一个示例，比较了使用 LDO 的典型设计与使用 ISL9122 等 DC-DC 转换器的新设计完成的电源转换。

图 1. 能源管理系统的电池寿命优化

如顶部框图所示，使用 LDO 进行电源转换的实现平均从电池消耗 19.8 µA。由于 LDO 在输入和输出之间的转换比很大时效率非常低，因此电池中的大部分电荷都转化为热量并浪费掉了。当使用 ISL9122 代替 LDO 时，从电池汲取的用于运行相同应用的电流平均减少到 12.9 µA。这个例子表明，当使用 ISL9122 时，电池的寿命可以增加 50%。或者等效地，电池的成本可以降低50%。

物联网射频优化： 此示例展示了如何使用 DVS（动态电压缩放），在需要将数据无线传输到网络时增加 Vout。在没有传输或无线接口更多地处于睡眠状态时，可以将稳压器输出降低到足以维持 MCU 的水平。由于功耗随电压的平方而增加，因此在不需要时降低 Vout 可以节省大量电能。

图 2. 物联网系统的射频优化

瑞萨电子的超低 Iq DC-DC 稳压器是任何由小电池供电的设备的理想电源解决方案。这些器件具有超低 Iq、轻负载和重负载下的高效率以及快速瞬态响应，可最大限度地延长电池寿命，而不会影响性能。特别是，高度灵活的小型 ISL9122 降压-升压稳压器可延长连接智能设备的电池寿命。

审核编辑：郭婷