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[Torex] Cómo utilizar el regulador LDO para cargar pequeñas baterías de iones de litio (2/3)

  • Autor:Torex
  • Liberar:2021-01-12

Elija el regulador y detector adecuados

El funcionamiento del circuito regulador de voltaje es el siguiente:

(imagen 3:Circuito regulador de voltaje típico)

XC6240 y XC6215 normalmente consumen 0,8 µA de corriente durante el funcionamiento y solo absorben 0,24 µA de corriente (corriente de descarga de la batería) en modo de espera.V fijo de XC6240 AFUERAEs 2.63V ± 1.5%, especialmente utilizado en el producto EnerCera de NGK.XC6215 V AFUERAPuede seleccionarse en pasos de 0,1 V dentro del rango de 0,9 V a 5,0 V ± 2%.

Si el tamaño es importante, ambas series pueden usar USPN-4 ultrapequeños (1,2 x 0,9 x máx. 0,40 mm) o USP-6B06 delgado (1,5 x 1,8 x máx.0,33 milímetros) Y el SSOT-24 más grande (2,1 x 2,0 x máximo 1,1 mm).

XC6136 y XC6140 generalmente consumen 110 nA de corriente cuando funcionan,El usuario puede elegirUmbral de voltaje de detección (V DF),Para estos tipos de baterías, Generalmente V DFEntre 1.6V y 2.2V.

Utilice XC6140 para detectar el voltaje de liberación (V DR) Se fija en 2,475 V, que es el mejor valor para este tipo de batería (consulte la nota en la Figura 2).XC6136V DREstá al 5% (V DR = V DF + 5%)Calculado con una histéresis fija,Entonces depende de V DF.Ambas series están en el paquete ultrapequeño USPQ-4B05 (1.0 x 1.0 x 0.33 mm como máximo).

Ejemplo de aplicación: circuito de reserva

En el ejemplo de circuito a continuación, ilustramos casos de uso típicos para estas nuevas baterías.

Muchas aplicaciones industriales requieren circuitos de respaldo para proporcionar energía de emergencia en caso de una falla de energía principal.Por lo general, en la actualidad se usan baterías de botón no recargables o Supercaps, pero ahora se pueden reemplazar fácilmente con pequeñas baterías de litio recargables, como se muestra en la Figura 4.

(Figura 4 Circuito de respaldo en condiciones inestables de 5V a 3.3V o 5V a 5V)

Instrucciones

Para VIN = 5V a VOUT = 5V

  • El tipo XC9142 C o F mantiene VOUT 5V.
  • El condensador de respaldo o la batería siempre se cargan con XC6240 / 15 LDO.
  • Cuando se corta el VIN, el refuerzo DC / DC del lado inferior proporciona voltaje.
  • El tipo XC9142 C o F está listo y se puede utilizar para la conexión "O" de VOUT.
  • XC9140 / XCL101 también se puede utilizar para aumentar la desventaja.

Para VIN = 5V a VOUT = 3.3V

  • XC6227 es adecuado para LDO del lado superior para generar voltaje de 3.3V, porque tiene función de protección de corriente inversa, por lo que no se necesita un diodo de aislamiento externo.

notas:

  • El impulso DC / DC funciona todo el tiempo, y VOUT2 debe ser 0.1V ~ 0.2V más bajo que VOUT1
  • Los supercondensadores suelen tener un máximo de 2,5 V, por lo que los ingenieros deben tener cuidado con las sobretensiones.
  • Si usa baterías recargables LDO Li, pueden mantener 2.2V ~ 2.3V más tiempo, y toda la energía almacenada se puede usar (a diferencia de Supercap).

La facilidad de carga, la gran resistencia contra la sobredescarga y el rango de temperatura de funcionamiento extendido significan que estas baterías son ideales para usar como baterías de respaldo para equipos industriales.

Ejemplos de aplicación: módulos de IoT, módulos de batería y tarjetas inteligentes

Otras aplicaciones comunes incluyen pequeños módulos de IoT, sistemas de energía de batería y tarjetas inteligentes de próxima generación.Estas aplicaciones a menudo limitan el espacio y, debido al tamaño pequeño y compacto de nuestro paquete USP, nuestra solución de carga es muy adecuada.Las soluciones con una altura de ≤0,35 mm son fáciles de implementar y muy adecuadas para aplicaciones de tarjetas inteligentes.

En el siguiente ejemplo de circuito, ilustramos un caso de uso típico:

(Figura 5Módulo IOT, sistema de alimentación por batería y circuito de tarjeta inteligente)

notas:

  • Aunque el voltaje de Supercap cae linealmente durante la descarga, esta batería de litio puede mantener el voltaje de salida constante entre 2,3 y 2,3 V, lo que facilita el uso efectivo de la energía.
  • Las baterías de litio y los condensadores de Li que son recargables a través de LDO se pueden cargar con un voltaje constante de 2.5 a 3.0V a través de LDO y son fáciles de usar, lo que los hace ideales para aplicaciones de respaldo.
  • También ha desarrolladoTipo de temperatura de funcionamiento más alta que la batería principal de Li (por ejemplo, CR2032), por ejemplo, ~ 70 O C y ~ 105 O C, adecuado para aplicaciones de equipos industriales.También admite reflujo y laminación térmica.
  • El XC6140 está listo para ser utilizado como un CI dedicado para que coincida con el circuito de detección de descarga de las baterías de Li que pueden cargarse con condensadores LDO y Li.