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BQ25504

用于能量收集器的具有电池管理功能的超低功耗升压转换器 | 毫微功耗管理

BQ25504产品信息:

BQ25504 器件是一款领先的新型智能化集成能量收集毫微功耗管理解决方案,足以满足超低功耗 应用的特殊需求。该器件经过专门设计,可高效收集和管理光伏(太阳能)发电机或热电发电机等各类直流源产生的微瓦 (µW) 至毫瓦 (mW) 级电能。BQ25504 在同类器件中,针对具有严苛功率和运行要求的产品和系统(如无线传感器网络 (WSN)),率先应用了高效的升压转换器/充电器。采用 BQ25504 设计的直流/直流升压转换器/充电器,仅需微瓦级功率即可开始工作。

升压转换器/充电器启动之后,能够高效地从热电发电机 (TEG) 或一块/两块太阳能面板等低压输出收集器中获得能量。升压转换器可通过低至 600mV 的 V(IN) 启动,启动之后,可对低至 130mV 的 V(IN) 继续进行能量收集。

BQ25504 还采用可编程的最大功率点跟踪采样网络,从而对器件的功率传输进行优化。VIN_DC 开路电压采样通过外部电阻进行编程,并由外部电容 (C(REF)) 保持。

例如,对于最大功率点为 80% 开路电压的太阳能电池,可将电阻分压器设置为 VIN_DC 电压的 80%,此时该网络会将 VIN_DC 控制在采样的基准电压附近。或者,也可以通过微控制器 (MCU) 提供外部基准电压,以产生一个更为复杂的 MPPT 算法。

BQ25504 经设计可支持多种储能元件。能量收集器的能量源往往是不固定的,或者随时间变化的。系统通常需要特定类型的储能元件,例如可再充电电池、超级电容或传统电容。储能元件可确保在系统需要时提供恒定功率。凭借储能元件,系统还能够处理任何无法从输入源直接获取的峰值电流。

为了防止对客户的储能元件造成损坏,器件将参照用户编程的欠压 (UV) 和过压 (OV) 电平来监视最大电压和最小电压。

为了进一步帮助用户严格管理他们的能量预算,BQ25504 会在储能电池或电容器电压降至预设临界值以下时,切换电池正常状态标志,并向连接的微处理器发信号。该警告信号应触发负载电流下降,从而防止系统进入欠压状态。OV、UV 和电池正常阈值均单独进行编程。

BQ25504 的小型 16 引脚 3mm x 3mm VQFN 封装体中包含所有功能。

BQ25504数据手册:

BQ25504引脚功能、电路图:

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一种基于BQ25504低功耗、增压型转换器的设计研究

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