超低功耗能量收集电池增压转换器设计方案

TI公司的BQ25504是一款新集成纳米智能能源收集电源管理解决方案，本方案非常适合有特殊需要的超低功耗的应用环境。该产品是专门设计来有效地获取和管理微瓦和毫瓦的电力，电力通常来自各种光伏太阳能直流源或热电动发电机。BQ25504是一种面向产品和系统实现高效的执行转换器或充电器，例如应用在对操作功耗有严格的需求无线电传感器网络。采用BQ25504设计的DC/DC升压转换器/充电器，只需要毫瓦级的电力就可以工作。

BQ25504主要特性

BQ25504是超低功耗，高效率的DC/DC升压转换器/充电器。

连续从低输入来源采集能量：VIN≥80mV(典型值)超低静态电流：IQ330 nA(典型值)

图1 BQ25504方框图

图2 BQ25504设计原理图

冷启动电压：VIN≥330 mV(典型值)，可编程动态最大功率点跟踪(MPPT)

集成动态最大功率点跟踪，用于提取最优能量(从各种能源发电源)，输入电压调节，可防止输入源储能损坏

能源可以存储到可再充电的锂离子电池，薄膜电池，超级电容器，或传统的电容器电池里，充电和保护

用户可编程的欠压和过压

片上温度传感器，可编程过温关断电池状态输出[p]

电池良好输出引脚

可编程的阈值和迟滞

功率损失微控制器警告

可用于启用/关闭系统的负载

BQ25504应用

能源采集

太阳能充电器

热式电源发生器(TEG)采集

无线传感器网络(WSN)

工业监控

环境监测

桥梁结构健康监测(SHM)

智能楼宇控制

便携式和可穿戴式医疗设备

娱乐系统遥控器

BQ25504参考设计主要特性

表1 BQ25504设计方案材料清单

BQ25504的评估模块

超低功耗升压转换器/充电器与电池 管理，用于能量收集应用

欠电压，过电压电阻可编程设置，提供灵活的电池管理，POTS包括微调设置(未板上组装)

可编程推挽输出指标，用于电池状态 (VBAT_OK的)

关键信号测试点，可用于测试，易探测连接

跳线很容易改变设置