ADP5090是一款集成式升壓調節器,可轉換PV電池或TEG的直流電源。 該器件可對儲能元件(如可充電鋰離子電池、薄膜電池、超級電容和傳統電容)進行充電,并對小型電子設備和無電池系統上電。
ADP5090提供有限采集能量(從16 μW到200 mW范圍)的高效轉換,工作損耗為亞μW級別。 利用內部冷啟動電路,調節器可在低至380 mV的輸入電壓下啟動。 冷啟動后,調節器便可在80 mV至3.3 V的輸入電壓范圍內正常工作。
通過檢測VIN引腳上的輸入電壓,控制環路可將輸入電壓紋波限定在固定范圍內,從而保持穩定的DC-DC升壓轉換。 VIN OCV檢測和輸入電壓的可編程調節點允許最大限度地提取PV電池或TEG采集器的能量。 可編程最低工作閾值(MINOP)可在低光照條件下實現升壓關斷。 此外,DIS_SW引腳還能暫時關斷升壓調節器,并且對RF傳輸友好。
ADP5090的充電控制功能保護可充電儲能器,實現方法是通過可編程充電端接電壓和關斷放電電壓監控電池電壓。此外,可編程PGOOD標志監控SYS電壓。
可選原電池可通過集成式電源路徑管理控制模塊連接和管理,該模塊自動開關來自能量采集器、可重復充電電池和原電池的電源。
ADP5090是一款超低功耗同步升壓DC-DC調節器,采用3 mm × 3 mm緊湊型LFCSP_WQ封裝。 ADP5090輸入電壓為0.38 V至3.3 V,集成功率開關、同步整流器和電池管理功能,只需極少的外部器件便可實現高效率解決方案。
ADP5090評估板可輕松評估該器件。 本用戶指南描述如何快速設置電路板,以及如何使用外部電阻分壓器向SYS輸出端提供最高3.5 V電壓。 只要BAT引 腳上的存儲元件電壓高于2.4 V外部編程SETSD,內部開關便會開啟。當SYS斜升至3 V時,PGOOD指示器切換至高電平。
優勢和特點
集成最大功率點跟蹤(MPPT)功能的升壓調節器
遲滯控制器可實現最佳的超輕負載效率
320 nA超低靜態電流(CBP ≥ MINOP)
260 nA超低靜態電流(CBP 《 MINOP)
輸入電壓范圍:80 mV至3.3 V
通過電荷泵實現380 mV(典型值)冷啟動
MPPT開路電壓(OCV)檢測
針對光伏(PV)或熱電發生器(TEG)能量源的可編程MPPT比
MINOP引腳可編程關斷點
儲能管理
可編程電壓監控器(2.2 V至5.2 V)支持充電并防止過度充電或過度放電
RF傳輸友好
應用
光伏(PV)電池能量采集
TEG能量采集
由太陽能電池板供電的電池調節器
工業監控
自供電式無線傳感器設備
具有能量采集功能的便攜式和可穿戴式設備
以下簡單介紹一下ADP5090的應用電路:
產品特性
集成最大功率點跟蹤(MPPT)功能的升壓調節器
遲滯控制器可實現最佳的超輕負載效率
320 nA超低靜態電流(CBP ≥ MINOP)
260 nA超低靜態電流(CBP 《 MINOP)
輸入電壓范圍:80 mV至3.3 V
通過電荷泵實現380 mV(典型值)冷啟動
MPPT開路電壓(OCV)檢測
針對光伏(PV)或熱電發生器
?。═EG)能量源的可編程MPPT比
MINOP引腳可編程關斷點
儲能管理
可編程電壓監控器(2.2 V至5.2 V)支持充電并防止過度充電或過度放電
針對連接BACK_UP引腳的可選備用原電池提供電源
路徑管理
RF傳輸友好
通過微控制器(MCU)進行通信的暫時關斷升壓調節器
應用
PV電池能量采集
TEG能量采集
由太陽能電池板供電的電池調節器
工業監控
自供電式無線傳感器設備
具有能量采集功能的便攜式和可穿戴式設備
ADP5090引腳配置和功能描述
ADP5090集成一個納米電源升壓調節器以及一個儲能元件管理控制器。它能轉換低壓、高阻抗直流源的輸出功率,比如PV電池、TEG和壓電模塊。器件將電能儲存在帶有儲能保護的可充電電池或電容中,并向負載提供電源。它還能控制原電池到系統的一條額外電源路徑。
ADP5090集成一個冷啟動電路、一個內置MOSFET的同步升壓控制器、一個內置開關的電荷控制器以及備用電源路徑開關。外部信號可暫時停止升壓操作,防止RF傳輸干擾。
備用儲能路徑
ADP5090提供一條備用儲能路徑、一個集成式備用控制器以及BACK_UP引腳和SYS引腳之間的兩個背靠背電源開關。當系統在采集與存儲的能量周期性不足的條件下工作時,可將備用儲能元件連接至BACK_UP引腳。當SYS電壓超過1.5 V(典型值)時,使能備用控制器。當BACK_UP引腳電壓高于BAT引腳電壓時,開啟BACK_UP引腳與SYS引腳之間的內部電源開關。當BACK_UP引腳電壓低于BAT引腳電壓時,關斷內部電源開關。BAT引腳的比較器輸入失調電壓(185 mV典型值)防止輸入源和BAT引腳對BACK_UP引腳充電。
此外,備用儲能元件可以通過浪涌電流保護電路旁路冷啟動。當系統電流超過內部限流(400 mA典型值)時,BACK_UP開關關斷。說明電源路徑的工作狀態。對于長期儲能模式,可移除備用儲能元件,然后將SYS放電至地。
ADI電池充電器IC系列支持鋰離子電池監控、PV電池能源采集、工業監控、可穿戴設備和其他便攜式設備等一系列應用。該產品組合的產品具有恒流/恒壓線性充電特性,可用于單個鋰離子電池、疊層鋰離子監控、電池隔離等應用,其靈活性可讓這些應用在多個系統中正常工作。
其他應用包括:
? TEG能量采集
? 自供電式無線傳感器設備
? 電動和混合動力汽車
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