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【Torex】LDOレギュレーターを使って小型リチウムイオン電池を充電する方法(2/3)

  • 著者:Torex
  • 発行::2021-01-12

適切なレギュレーターと検出器を選択してください

電圧調整回路の動作は次のとおりです。

(画像3:代表的な電圧調整回路)

XC6240およびXC6215は通常、動作中に0.8µAの電流を消費し、スタンバイモードでは0.24µAの電流(バッテリーシンク電流)しか吸収しません。XC6240のVを修正 アウト2.63V±1.5%で、NGKのEnerCera製品で特別に使用されています。XC6215 V アウト0.9V〜5.0V±2%の範囲で0.1V刻みで選択できます。

サイズが重要な場合は、両方のシリーズで超小型USPN-4(1.2 x 0.9 x max 0.40 mm)または薄いUSP-6B06(1.5 x 1.8 x max0.33 mm)そして、より大きなSSOT-24(2.1 x 2.0x最大1.1mm)。

XC6136およびXC6140は通常、動作時に110nAの電流を消費します。ユーザーは選択できます検出電圧しきい値(V DF)、これらのバッテリータイプの場合、通常はV DF1.6Vから2.2Vの間。

XC6140を使用してリリース電圧(V DR)このタイプのバッテリーに最適な値である2.475Vに固定されています(図2の注を参照)。XC6136V DR5%(V DR = V DF + 5%)固定ヒステリシスで計算され、だからそれはVに依存します DFどちらのシリーズも、超小型のUSPQ-4B05パッケージ(最大1.0 x 1.0 x 0.33 mm)に入っています。

使用例:スタンバイ回路

以下の回路例では、これらの新しいバッテリーの典型的な使用例を示しています。

多くの産業用アプリケーションでは、主電源に障害が発生した場合に緊急電源を供給するためのバックアップ回路が必要です。現在、通常、非充電式ボタンバッテリーまたはスーパーキャップが使用されていますが、図4に示すように、小型の充電式リチウムバッテリーと簡単に交換できるようになりました。

((図4 5V〜3.3Vまたは5V〜5Vの不安定な状態でのバックアップ回路)

指示

VIN = 5VからVOUT = 5Vの場合

  • XC9142CまたはFタイプはVOUT5Vを維持します。
  • バックアップコンデンサまたはバッテリーは、常にXC6240 / 15LDOによって充電されます。
  • VINが遮断されると、下側のブーストDC / DCが電圧を供給します。
  • XC9142 CまたはFタイプが用意されており、VOUTの「OR」接続に使用できます。
  • XC9140 / XCL101は、ダウンサイドブーストにも使用できます。

VIN = 5VからVOUT = 3.3Vの場合

  • XC6227は、逆電流保護機能を備えているため、3.3V電圧を生成する上側LDOに適しており、外部絶縁ダイオードは必要ありません。

ノート:

  • ブーストDC / DCは毎回機能し、VOUT2はVOUT1より0.1V〜0.2V低くする必要があります
  • スーパーコンデンサは通常最大2.5Vであるため、エンジニアは過電圧に注意する必要があります。
  • LDO Li充電式バッテリーを使用すると、2.2V〜2.3V長く維持でき、蓄積されたすべてのエネルギーを使用できます(Supercapとは異なります)。

充電が容易で、過放電に対する耐性が高く、動作温度範囲が広いため、これらのバッテリーは産業機器のバックアップバッテリーとしての使用に最適です。

アプリケーション例:IoTモジュール、バッテリーモジュール、スマートカード

その他の一般的なアプリケーションには、小型のIoTモジュール、バッテリー電源システム、次世代のスマートカードなどがあります。これらのアプリケーションはスペースを制限することが多く、USPパッケージのサイズが小さくコンパクトであるため、充電ソリューションは非常に適しています。高さが0.35mm以下のソリューションは、実装が簡単で、スマートカードアプリケーションに非常に適しています。

次の回路例では、典型的な使用例を示しています。

((図5IOTモジュール、バッテリー電源システム、スマートカード回路)

ノート:

  • スーパーキャップの電圧は放電中に直線的に低下しますが、このリチウム電池は出力電圧を約2.3〜2.3Vで一定に保つことができるため、エネルギーの有効利用が容易になります。
  • LDO経由で充電可能なリチウム電池とLiコンデンサは、LDO経由で2.5〜3.0Vの定電圧で充電でき、使いやすく、バックアップ用途に最適です。
  • また開発しましたLi一次電池(例:CR2032)よりも高い動作温度タイプ、例:〜70 O Cおよび〜105 O C、産業機器アプリケーションに適しています。また、リフローとサーマルラミネーションもサポートしています。
  • XC6140は、LDOおよびLiコンデンサーを介して充電できるLiバッテリーの放電検出回路に適合する専用ICとして用意されています。