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如何運(yùn)用升降壓芯片CS5517實(shí)現(xiàn)鋰電池穩(wěn)定輸出3.3V/3.6V(1.2-5V)的電壓?

2022/01/13
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隨著包括無(wú)線耳機(jī)、健身設(shè)備、智能手表、水表與燃?xì)獗?、便攜式醫(yī)療設(shè)備以及各種電池供電的智能物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的爆炸式增長(zhǎng),以鋰電池電源的應(yīng)用越來(lái)越普及。大多數(shù)移動(dòng)設(shè)備正常工作都需要一定的恒壓電源,以保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。一般標(biāo)稱(chēng)為3.7V的鋰電池電壓范圍為2.8V-4.2V,隨著放電電壓下降。如果鋰電池輸出的電壓不適合所需的輸入電壓,或者電壓變化超出所需的容差范圍,則需要借助合適的升降壓轉(zhuǎn)換芯片。
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例如要得到5V電壓,必須得用升壓芯片了。但3.3V、3.6V兩種電壓,是否可以直接由鋰電池經(jīng)過(guò)降壓芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)呢?假設(shè)要使一個(gè)典型電壓范圍為2.8V到4.2V的鋰電池提供3.3V的輸出電壓,如果使用降壓轉(zhuǎn)換器,那么電池的截止電壓必須大于3.3V,無(wú)法有效利用電池中存儲(chǔ)的電能。而降壓-升壓轉(zhuǎn)換芯片有助于充分利用電池的所有電能,因?yàn)楫?dāng)輸入電壓等于或低于3.3V時(shí),降壓-升壓轉(zhuǎn)換芯片還可以保證負(fù)載正常工作,最大程度消耗電池存儲(chǔ)的電能。如下圖所示:

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降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的第二個(gè)常見(jiàn)用途是用作電壓穩(wěn)壓器。如果電源軌有變化(如3.3V±10%變化),而負(fù)載需要更精確的調(diào)節(jié)電壓(如3.3V±5%容差)時(shí),那么就需要一個(gè)可以穩(wěn)定電壓的降壓-升壓轉(zhuǎn)換器。如果元件對(duì)電源電壓敏感(例如光學(xué)模塊中的跨阻放大器);如果其他DC/DC預(yù)調(diào)節(jié)器在工業(yè)應(yīng)用中調(diào)節(jié)不夠嚴(yán)密;或者如果電源路徑中的其他元件(如電熔絲、負(fù)載開(kāi)關(guān)或長(zhǎng)電纜)根據(jù)電流變化增加,則可能需要更嚴(yán)格地調(diào)節(jié)電壓。只用升壓轉(zhuǎn)換器或降壓轉(zhuǎn)換器不能解決此問(wèn)題。然而,降壓-升壓轉(zhuǎn)換器能夠?qū)⒉粩嘧兓妮斎腚妷赫{(diào)節(jié)到所需的更嚴(yán)格的限值。
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還有其他的應(yīng)用場(chǎng)合選擇降壓-升壓轉(zhuǎn)換芯片是非常適合非常便捷的。就是不間斷電源自動(dòng)切換。比如,類(lèi)似特殊場(chǎng)合監(jiān)控器這樣的設(shè)備,它由一個(gè)5V的USB壁式適配器或兩塊AA主電池供電,電池電壓變化范圍為3V(電池嶄新時(shí))至1.8 V(電池耗盡時(shí))。只有降壓-升壓轉(zhuǎn)換芯片可以承受從5V(壁式適配器)到1.8V(未連接壁式適配器且電池已耗盡)的寬輸入電壓范圍,并且仍然為系統(tǒng)產(chǎn)生3.3V穩(wěn)定的電源輸出。除了降壓-升壓轉(zhuǎn)換芯片,只需要兩個(gè)外部二極管就可避免從壁式適配器流向電池的交叉電流,并在拔出壁式適配器時(shí)無(wú)縫切換到電池供電,負(fù)載不間斷的穩(wěn)定的工作。

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深圳市永阜康科技有限公司針對(duì)單節(jié)鋰電池、磷酸鐵鋰電池及2-3節(jié)干電池供電的移動(dòng)設(shè)備應(yīng)用需求,現(xiàn)在大力推廣一顆具備8uA超低靜態(tài)電流、600mA輸出的DC-DC升降壓IC-CS5517T,專(zhuān)用于便攜式電子產(chǎn)品。該器件支持1.8V至5.0V電池供電,可調(diào)輸出電壓范圍1.2V至5.0V,最大輸出電流可達(dá)500mA;因?yàn)殡S著電池的放電,電壓是會(huì)下降的,使用該芯片,就能夠提高電池的效率,盡可能的榨干電池電量,可延長(zhǎng)紐扣電池、鋰電池和多串聯(lián)堿性電池組供電的智能物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備電池使用壽命。

概要
CS5517T是一款超微小型、超低功耗,高效率,升降壓一體DC-DC調(diào)整器.適用于雙節(jié),三節(jié)干電池或者單節(jié)鋰電池的應(yīng)用場(chǎng)景.可以有效的延長(zhǎng)電池的使用時(shí)間。CS5517T由電流模PWM控制環(huán)路,誤差放大器,比較器和功率開(kāi)關(guān)等模塊組成。該芯片可在較寬負(fù)載范圍內(nèi)高效穩(wěn)定的工作。CS5517T的輸入電壓為1.8V至5.0V提供可調(diào)輸出電壓為(1.2V至5V)。在輸出電壓為3.3V的情況下,輸入從2.7V到4.4V,它能提供最大600mA的電流負(fù)載 . CS5517T可以通過(guò)調(diào)整兩個(gè)外加電阻來(lái)設(shè)定輸出電壓。CS5517T提供了纖小的DFN2X2_8L封裝形式 可供客戶(hù)選擇 ,其額定的工作溫度范圍為-40℃至85℃。

特性

  • 高效率:最大效率可達(dá)到95%
  • 最大電流輸出能力:0.6A
  • 低功耗:靜態(tài)電流8uA
  • 輸入電壓范圍:1.8~5V
  • 輸出電壓范圍:1.2~5V
  • 開(kāi)關(guān)頻率:1M
  • 軟啟動(dòng)
  • PWM/PFM自動(dòng)切換占空比自動(dòng)可調(diào)以保持很大負(fù)載范圍內(nèi)的高效率,低紋波

應(yīng)用
無(wú)線耳機(jī)、健身設(shè)備、智能手表、水表與燃?xì)獗怼⒈銛y式醫(yī)療設(shè)備以及各種電池供電的智能物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備

CS5517T典型輸出值應(yīng)用參數(shù)

CS5517T應(yīng)用信息
(1). CS5517T腳位圖以及管腳說(shuō)明

(2). CS5517T DEMO板原理圖

(3). CS5517T DEMO板PCB頂層設(shè)計(jì)圖

(4). CS5517T DEMO板PCB底層設(shè)計(jì)圖

(5). CS5517T DEMO板貼片圖

(6). CS5517T DEMO板物料清單

(7). CS5517T DEMO板3D布局圖正面

(8). CS5517T DEMO板3D布局圖反面

(9). CS5517T DEMO板實(shí)物圖

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