Как увеличить время автономной работы устройств с батарейным питанием

При разработке устройств с батарейным питанием важно выбирать компоненты не просто с малым потреблением, но и с предельно малым током покоя. В последнее время в связи с ростом числа портативных устройств и развитием интернета вещей (IoT) от устройств требуется большая функциональность и максимально возможное время автономной работы без замены батареи либо перезаряда аккумулятора. При этом ужесточаются требования к размеру и весу устройств.

Разработчики ищут новые технические решения, позволяющие снизить энергопотребление устройств, работающих в автономном режиме.

Одним из параметров электронного компонента, непосредственно влияющим на его энергоэффективность, является так называемый ток покоя Iq (Quiescent current). Это ток, который потребляет устройство, находящееся в спящем режиме. У Maxim Integrated есть компоненты nanoPower, которые имеют экстремально низкий ток покоя (порядка нескольких десятков и сотен наноампер), поэтому их использование позволяет разработчикам значительно сократить энергопотребление и продлить время автономной работы устройства.

Подробнее>>

Контроль в спящем режиме: повышение КПД батарейного питания с помощью DC/DC MAX17225 nanoPower

Повышающие преобразователи – важный компонент для устройств, имеющих автономный режим работы. Повышение срока работы автономного устройства – рядовая задача для инженера-разработчика. Есть несколько стратегий разработки для решения этой задачи. В первую очередь на ум приходит стратегия по увеличению емкости химического источника тока (ХИТ). Однако, смена ХИТ – редкое мероприятие для устройства. Часто условия эксплуатации и потребительские характеристики продукта определяют габариты и конфигурацию ХИТ.

Другая стратегия – совершенствование аппаратной составляющей устройства: установите или замените DC/DC-преобразователь, преобразующий энергию ХИТ для потребителей. Для повышения средней эффективности работы преобразователя попытаемся найти такой вариант, который работает с КПД больше 80% на разных режимах работы устройства.

Читать далее >>

В семействе NanoPower имеются buck-конвертеры серий MAX38640/1/2/3 с уникальной технологией, которая позволяет достичь высокого КПД, работая с широким диапазоном рабочих токов при минимальных токах собственного потребления. Это дает возможность разработчикам гибко подходить к выбору схемотехнического решения и с минимальными затратами повысить эксплуатационные характеристики конечного устройства.

Сравнение конвертеров NanoPower MAX38640/1/2/3 с аналогами других производителей показывает их уверенное превосходство по ряду ключевых характеристик... Подробнее >>

PCBWay - всего $5 за 10 печатных плат, первый заказ для новых клиентов БЕСПЛАТЕН

Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет

Онлайн просмотровщик Gerber-файлов от PCBWay + Услуги 3D печати

На сегодняшний день найти или изготовить самостоятельно высококачественный преобразователь постоянного напряжения мощностью от нескольких ватт до нескольких киловатт не представляет особой сложности. Однако питание оборудования, потребляемая мощность которого измеряется микроваттами, уже является серьезной технической проблемой, поскольку при таких уровнях потребления увеличивается относительная величина «накладных расходов» в виде затрат энергии на работу схемы управления, что приводит к ощутимому снижению КПД преобразователя в целом.

Maxim Integrated не так давно представила линейку микросхем nanoPower, отличающихся сверхмалым энергопотреблением. В этой линейке присутствуют малопотребляющие операционные усилители, компараторы, датчики температуры и другие узлы, активно использующиеся в самых разнообразных радиотехнических устройствах, а так же целые семейства преобразователей с ультрамалым энергопотреблением. Среди них линейка повышающих преобразователей MAX17220…25 с ультранизким током потребления, которая позволяет обеспечить нагрузку выходным напряжением 1,8…5 В и током до 1А.

Узнать больше о ключевых особенностях применения DC-DC преобразователей

Организация питания на основе надежных литиевых аккумуляторов EVE и микросхем азиатского производства

Качественное и безопасное устройство, работающее от аккумулятора, должно учитывать его физические и химические свойства, профили заряда и разряда, их изменение во времени и под влиянием различных условий, таких как температура и ток нагрузки. Мы расскажем о литий-ионных аккумуляторных батареях EVE и нескольких решениях от различных китайских компаний, рекомендуемых для разработок приложений с использованием этих АКБ. Представленные в статье китайские аналоги помогут заменить продукцию западных брендов с оптимизацией цены без потери качества.

Подробнее>>

MAX17270 – преобразователь NanoPower SIMO PMIC для IoT с ультранизким потреблением

Зачастую в схемах современных портативных устройств требуется получить несколько значений напряжения питания, но применять для каждого напряжения отдельный преобразователь очень неудобно. Это приводит к повышенному энергопотреблению и увеличивает размеры устройства. Кроме того, устройства IoT большую часть времени находятся в режиме ожидания, и применяемые в них преобразователи напряжения должны иметь возможность отключать неиспользуемые цепи питания для сокращения энергопотребления.

Компания Maxim Integrated выпустила миниатюрный преобразователь NanoPower PMIC с ультранизким потреблением. За основу MAX17270 была взята инновационная buck-boost топология SIMO (Single Input Multiple Output), которая обеспечивает три независимых выходных канала при использовании всего одной катушки индуктивности. Архитектура данного преобразователя является уникальной.

Подробнее о MAX17270 >>

Новый аккумулятор EVE серии PLM для GSM-трекеров, работающих в жёстких условиях (до -40°С)

Компания EVE выпустила новый аккумулятор серии PLM, сочетающий в себе высокую безопасность, длительный срок службы, широкий температурный диапазон и высокую токоотдачу даже при отрицательной температуре. Эти аккумуляторы поддерживают заряд при температуре от -40/-20°С (сниженным значением тока), безопасны (не воспламеняются и не взрываются) при механическом повреждении (протыкание и сдавливание), устойчивы к вибрации. Они могут применяться как для автотранспорта (трекеры, маячки, сигнализация), так и для промышленных устройств мониторинга, IoT-устройств.

Подробнее>>

Один дроссель для всей системы: многоканальные преобразователи Maxim с технологиями SIMO и nanoPower

Появление на рынке современных ультракомпактных устройств с батарейным питанием, в числе которых беспроводные наушники, фитнес-браслеты, интеллектуальные часы и другие гаджеты, поставило перед разработчиками очередную техническую проблему. Наличие в одном устройстве большого количества разнородных узлов требует для их совместной работы гибкой многоканальной системы питания, для размещения которой в корпусе может физически не оказаться места. Так, например, во многих портативных устройствах для работы радиомодулей необходимы источники питания с напряжением 3 В и выходным током до 20 мА, цифровые процессоры обычно требуют для своей работы напряжения 1,1…1,8 В, а если в системе есть механические приводы, то для их работы потребуется более мощный канал с напряжением 3,2 В и выходным током до 300 мА.

К подобным устройствам также предъявляются жесткие требования по времени автономной работы. Это означает, что система питания должна иметь не только высокий КПД, но и ультрамалые токи собственного потребления, в том числе токи утечки, ведь некоторые из ее узлов остаются соединенными с батареей даже после выключения устройства.

Очевидно, что решить данную задачу с помощью существующих на рынке традиционных преобразователей постоянного напряжения общего назначения в большинстве случаев сложно, а значит необходимо искать микросхемы, специализированные именно для таких случаев. Одним из таких решений являются построенные с использованием технологий SIMO и nanoPower понижающе-повышающие преобразователи MAX17270/71.

Читать статью >>

Увеличение времени работы портативной электроники с помощью преобразователя на основе SIMO

Перед разработчиками современной электроники стоит непростая задача: обеспечить длительную работу портативной электроники параллельно с уменьшением размера элементов питания.

В данной статье описано, как микросхемы PMIC, содержащие DC/DC-преобразователи с уникальной архитектурой преобразования мощности SIMO (на примере MAX17270), поддерживают длительный срок службы батарейки в малом форм-факторе. Инновационная buck-boost топология SIMO (Single Input Multiple Output) микросхемы MAX17270 обеспечивает три независимых выходных канала при использовании всего одной катушки индуктивности. Архитектура данного преобразователя является уникальной.

Читать статью >>

Измерение мощности в режиме реального времени с помощью ИС регистратора потребляемой мощности

Одной из важнейших функций обеспечения работы системы управления питанием является измерение среднего значения потребляемой мощности критичных участков цепи питания в режиме реального времени. Отличным решением для измерения средней мощности являются регистраторы потребляемой мощности производства Maxim Integrated.

В импульсных преобразователях контроль КПД позволяет оценивать его изменения во времени и при различных условиях эксплуатации. Можно контролировать сразу несколько цепей и отслеживать работу микросхем управления питанием (Power Management Integrated Circuits, PMIC) в компактных системах, где питание осуществляется от батарейки. Использование регистраторов потребляемой мощности также ускоряет создание прототипов благодаря возможности контроля работы разных цепей в системе на этапе разработки, что в дальнейшем позволяет улучшить конструкцию системы. В данной статье будут рассмотрены различные примеры использования регистраторов для проведения критичных измерений мощности в режиме реального времени. Читать статью >>

хватит рекламы.....вся жизнь стала рекламой.....уймитесь.

Если за неё уплачено - имеет полное право.

Борцы SIMO: особенности применения SIMO-преобразователей Maxim

Ультракомпактные портативные устройства, как правило, состоят из множества самых разнообразных узлов. Очевидно, что при таком количестве электроники внутри прибора остается совсем мало места как для аккумулятора, так и для подсистемы питания. Но без них устройство работать не может, поэтому у производителей электронных компонентов с недавних пор появилась новая задача – удовлетворить потребность рынка в преобразователях напряжения с высокими значениями КПД и удельной мощности, обладающих, кроме всего прочего, ультрамалым током собственного потребления. Именно такими решениями и являются построенные с использованием технологий SIMO и nanoPower импульсные преобразователи напряжения, разработанные компанией Maxim Integrated.

Технология SIMO (Single-Inductor Multiple-Output) позволяет формировать несколько выходных напряжений с помощью единственного дросселя. Существует несколько вариантов работы SIMO-преобразователей, из которых наиболее популярным является алгоритм, при котором дроссель, работающий в граничном режиме, используется по очереди всеми каналами. Несмотря на относительную простоту этого метода, он в то же время является одним из самых гибких, позволяя динамически изменять количество циклов преобразования для каждого из каналов, в зависимости от нагрузки. Кроме того, использование метода управления по току в сочетании с граничным режимом позволяет максимально эффективно использовать энергетическую емкость дросселя, а это значит, что SIMO-преобразователи будут иметь максимально возможную удельную мощность для данного принципа преобразования.

Узнать больше из статьи >>

Увеличение энергоэффективности портативных устройств при помощи SIMO PMIC-преобразователей

Реализованная в интегральных PMIC-преобразователях производства Maxim Integrated технология SIMO позволяет сократить место, занимаемое на плате, благодаря применению всего одной катушки индуктивности для нескольких независимых выходов. Применение преобразователя MAX77650/1 упрощает компоновку и минимизирует емкость контактов, которая могла бы привести к потере мощности во время работы. Читать статью >>

При построении систем управления питанием портативных устройств архитектура SIMO помогает преодолеть низкую эффективность энергопотребления и уменьшить площадь на печатной плате, характерные для традиционных решений с несколькими импульсными стабилизаторами напряжения (каждый – со своей катушкой индуктивности) или несколькими линейными стабилизаторами напряжения.

Хотя микросхема SIMO-преобразователя и является большим шагом вперед в объединении составных блоков систем питания, для построения более сложных систем могут потребоваться дополнительные функции. Возникает вопрос: возможно ли объединить базовый преобразователь SIMO с другими вспомогательными функциональными блоками, ограничив всю систему управления питанием пределами одной микросхемы?

В статье приводятся примеры применения технологии SIMO в трех разных портативных приложениях. Читать статью >>

Операционные усилители и компараторы с ультрамалым энергопотреблением

Современные портативные приборы с аккумуляторным питанием требуют от операционных усилителей и компараторов минимального потребления и компактных габаритных размеров. Производители предлагают ОУ и компараторы, уровень потребления которых сопоставим с уровнем саморазряда аккумуляторов и находится в наноамперном диапазоне.

Нанопотребляющие ОУ и компараторы производства компании Maxim Integrated могут использоваться для решения различных задач, в том числе – для контроля уровня заряда аккумуляторов, фильтрации сигналов, измерения освещенности, мониторинга температуры. При этом суммарное потребление этих схем не превышает 1…2 мкА.

Подробнее о малопотребляющих ОУ и компараторах

Подскажите схему понижения напряжения с 12в до 3.3в с малым (хорошо бы единицы мкА и меньше) током покоя.
Нужно от элемента а23 запитать МК который в основном спит. Хотелось бы чтобы батарейка максимально долго прослужила.

LeonOn1, добрый день!

Линейка NanoPower рассчитана на меньшее напряжение. В данном случае, мы бы посоветовали посмотреть на линейку Himalaya, в частности MAX15062, MAX17501 и модуль (со встроенной индуктивностью) MAX17904. Схемы включения стандартны, и есть в даташитах,см.ниже:
- MAX15062
- MAX17501
- MAXM17904

Отладки с даташитами на них:
- MAX15062AEVKIT
- MAX17501ATEVKIT
- MAXM17904EVKIT

Ну это совсем не то. Там ток покоя сотни микроампер.
Подобрал MCP1702T у него ток покоя единицы микроампер

Вопрос как покупать то у Вас?

Ответ точно так же как и сё в Электронщике

Я там не покупал, там чёта слишком геморно. Там чёта почтой не высылали что ли или оплату киви не принимали.