鋰離子電池的使用壽命延長(zhǎng)技術(shù)

　　TPS6300x 是將鋰離子電池電壓轉(zhuǎn)換為 3.3V 總線電壓的理想解決方案。其具備效率高、電路板面積小、成本低、從降壓模式到升壓模式的無縫轉(zhuǎn)換等特點(diǎn)，是幫助設(shè)計(jì)工程師完成高性能、快速設(shè)計(jì)的理想選擇。對(duì)于便攜式電源應(yīng)用而言，要充分利用先進(jìn)電池技術(shù)的小尺寸、高能量密度等優(yōu)點(diǎn)，就必須在整個(gè)電池放電電壓范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高效工作。

　　TPS6300x 還能在電流調(diào)節(jié)模式下驅(qū)動(dòng)白光 LED，即在 WLED 回路中用電阻替代輸出分壓網(wǎng)絡(luò)。由于 WLED 的典型正向壓降為 4.2～3.5V，在大多數(shù)電源拓?fù)渲杏娩囯x子電池供電都有問題，因?yàn)殡娫葱枰瑫r(shí)對(duì)其輸出電壓進(jìn)行降壓和升壓。TPS6300x 的降壓-升壓功能則很好地解決了這個(gè)問題，并能夠輕松地為照明燈或閃光燈應(yīng)用提供 500mA 的電流。TI 的 TPS63001 具有部件數(shù)最少、電路板面積小、成本較低等特點(diǎn)，且能夠?qū)囯x子電池輸入電壓高效地轉(zhuǎn)換為 3.3V 總線電壓。在一個(gè) 3x3 毫米 QFN 封裝中除集成了降壓和升壓兩種功能以外，還集成了開關(guān) FET、補(bǔ)償和保護(hù)功能等。只需三個(gè)外部部件即可保證工作運(yùn)行：輸入和輸出電容以及電感。其電流足以為大多數(shù)便攜式負(fù)載供電。

　　TPS6300x 包含了與單個(gè)電感連接的降壓和升壓兩種開關(guān) FET 配置結(jié)構(gòu)。與連續(xù)同時(shí)開關(guān)四個(gè) FET 的標(biāo)準(zhǔn)降壓-升壓模式不同，TPS6300x 采用專有調(diào)制器設(shè)計(jì)，每次只開關(guān)其中兩個(gè) FET，這種控制機(jī)制顯著降低了不必要的開關(guān)損耗。TPS6300x 的降壓或升壓模式的工作效率高于傳統(tǒng)的降壓-升壓模式工作效率，從而進(jìn)一步降低了功率損耗。當(dāng)鋰離子電池放電至并低于 3.3V 時(shí)，降壓-升壓轉(zhuǎn)換器必須要從降壓模式轉(zhuǎn)換為升壓模式。在該轉(zhuǎn)換點(diǎn)，許多降壓-升壓控制機(jī)制會(huì)出現(xiàn)效率下降、電源抖動(dòng)或輸出電壓不穩(wěn)的情況。TPS6300x 可根據(jù)需要在降壓和升壓模式間以逐脈沖方式進(jìn)行無縫轉(zhuǎn)換，因而能夠在降壓和升壓范圍內(nèi)提供恒定的 PWM 開關(guān)，而不會(huì)在兩個(gè)模式間產(chǎn)生迭加或停滯時(shí)間。

　　TPS6300x 還包含其他集成特性，這些特性可增強(qiáng)便攜式應(yīng)用中的使用體驗(yàn)，如極低靜態(tài)電流，在輕負(fù)載情況下仍保持高效率的用戶可選的節(jié)電模式，以及有助于最小化系統(tǒng)噪聲的外部同步等。平均電流模式控制拓?fù)湓诮祲汉蜕龎耗Ｊ较戮芴峁┛焖俚乃矐B(tài)響應(yīng)和低輸出紋波。短路保護(hù)起到了返送電流限制的作用，當(dāng)輸出電壓下降 3% 時(shí)，輸出限流最大值便從 1.7A 降至 800mA。這就降低了輸出過載情況下的器件功耗。過載清除后即可恢復(fù)正常工作。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是能夠?qū)χT如超大電容等類型的大輸出電容器進(jìn)行充電。PS 模式特性即使是在低于 300mA 的輕負(fù)載下也能保持非常高的效率。在 PS 模式下，開關(guān)時(shí)間只能保證將輸出電壓升至略高于輸出電壓設(shè)定點(diǎn)，隨后則停止開關(guān)直至輸出電壓再次降至設(shè)定點(diǎn)以下。這種“先開再關(guān)”的開關(guān)模式在輕負(fù)載下可提供極高的效率。