延长小型电池供电电子设备运行时间的方法

游戏机、工厂自动化系统、智能家居扬声器和便携式工具有什么共同点？它们都是由单节锂离子电池供电的电子设备的例子。因此，它们向设计人员提出了一个令人头疼的挑战：在这些小尺寸产品中，在不增加电池容量的情况下延长电池寿命。

这些产品的消费者已经接受了它们紧凑的尺寸，并希望他们的设备在两次充电之间能够持续很长时间。这种期望促使设计人员寻求满足电源的一些严格要求的开关组件，从而为最终产品提供可靠的直流电源。理想情况下，使用单节电池的小型电子设备的电源组件应满足以下四个关键标准：

小尺寸

高效率

减少散热

低静态电流

在评估电源组件时，不能忽视静态或待机电流的作用。许多这些电池供电的设备处于待机模式，直到某些周期性动作触发它们唤醒并执行任务或将数据传输到云。虽然通常是标称的，但电源的静态电流通常是系统待机功耗的最大贡献者。因此，设计具有低静态电流开关稳压器的电源是延长小型电子产品电池寿命的好方法。

新型高效降压转换器

T单节锂离子电池的电压输出一般在3.0V到4.2V之间。如果所需的电压轨落在此范围内，则降压转换器可以帮助确保稳定的电压轨。Maxim 推出一款新型降压转换器，旨在满足由单节锂离子电池供电的紧凑型电子设备的要求。MAX77324是一款1.5A 高效降压转换器，采用 1.22mm x 0.85mm WLP-6 封装，6.89mm 2总解决方案大小。它提供 93% 的峰值效率、40µA 的静态电流、1µA 的关断电流和自动跳过模式以提高轻负载效率。该器件在低输出电流时自动进入 SKIP 模式，通过有效降低开关频率和提高转换器效率来降低开关损耗。此功能可在最宽的工作范围内实现最佳效率，因此电池寿命最长。降压转换器的高侧和低侧 MOSFET 的低导通电阻也延长了电池寿命。

图 2 提供的效率曲线显示了 MAX77324 如何在典型的锂离子电池输入电压范围和低至 4mA 至 1.5A 的输出电流范围内实现优于 87% 的转换效率。无论转换器工作在 1.0V OUT还是 1.2V OUT，这种性能水平（针对 1.8V OUT配置显示）保持一致。

图 2：MAX77324 的效率曲线。

如果发生任何间歇性故障，该器件包括欠压锁定 （UVLO） 等保护功能，可防止在低输入电压条件下运行；软启动，限制启动时的浪涌电流；有源输出放电；和短路和热关断保护。该器件还采用 Maxim 专有的 Quick-PWM™ 快速响应、恒定导通时间脉宽调制 （PWM） 控制方案。该控制方案可处理宽输入/输出电压比，提供对负载瞬态的即时响应，同时保持准恒定开关频率。如前所述，大多数便携式电子设备始终保持开启状态，在待机和全功率模式之间交替。这两种模式之间的转换通常会转化为输出电流的快速增加或减少。转换器快速准确地响应输出电流需求浪涌的能力是通过其负载瞬态响应来衡量的。在一个使用案例中，MAX77324 展示了对 750mA 负载阶跃和负载释放做出反应的能力，输出电压偏差最小约为 2.5%

让客户满意

各种电子产品的功能集不断增长，而外形尺寸却在缩小。与此同时，内部的微型电池面临着保持这些设备长时间运行的艰巨挑战，尽管容量受到尺寸的限制。如果您想让客户满意，请通过选择具有低静态电流的小型高效电源组件来延长产品运行时间。

审核编辑：郭婷