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如何运用升降压芯片CS5517实现锂电池稳定输出3.3V/3.6V(1.2-5V)的电压?

2022-01-14 深圳市永阜康科技有限公司 阅读:
大多数移动设备正常工作都需要一定的恒压电源,以保证系统正常运行。一般标称为3.7V的锂电池电压范围为2.8V-4.2V,随着放电电压下降,如果锂电池输出的电压不适合所需的输入电压,或者电压变化超出所需的容差范围,则需要借助合适的升降压转换芯片。

随着包括无线耳机、健身设备、智能手表、水表与燃气表、便携式医疗设备以及各种电池供电的智能物联网设备的爆炸式增长,以锂电池为电源的应用越来越普及。大多数移动设备正常工作都需要一定的恒压电源,以保证系统正常运行。一般标称为3.7V的锂电池电压范围为2.8V-4.2V,随着放电电压下降,如果锂电池输出的电压不适合所需的输入电压,或者电压变化超出所需的容差范围,则需要借助合适的升降压转换芯片。qORednc

例如要得到5V电压,必须得用升压芯片了。但3.3V、3.6V两种电压,是否可以直接由锂电池经过降压芯片来实现呢?假设要使一个典型电压范围为2.8V到4.2V的锂电池提供3.3V的输出电压,如果使用降压转换器,那么电池的截止电压必须大于3.3V,无法有效利用电池中存储的电能。而降压-升压转换芯片有助于充分利用电池的所有电能,因为当输入电压等于或低于3.3V时,降压-升压转换芯片还可以保证负载正常工作,最大程度消耗电池存储的电能。如下图所示:qORednc

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降压-升压转换器的第二个常见用途是用作电压稳压器。如果电源轨有变化(如3.3V±10%变化),而负载需要更精确的调节电压(如3.3V±5%容差)时,那么就需要一个可以稳定电压的降压-升压转换器。如果元件对电源电压敏感(例如光学模块中的跨阻放大器);如果其他DC/DC预调节器在工业应用中调节不够严密;或者如果电源路径中的其他元件(如电熔丝、负载开关或长电缆)根据电流变化增加,则可能需要更严格地调节电压。只用升压转换器或降压转换器不能解决此问题。然而,降压-升压转换器能够将不断变化的输入电压调节到所需的更严格的限值。qORednc

还有其他的应用场合选择降压-升压转换芯片是非常适合非常便捷的。就是不间断电源自动切换。比如,类似特殊场合监控器这样的设备,它由一个5V的USB壁式适配器或两块AA主电池供电,电池电压变化范围为3V(电池崭新时)至1.8V(电池耗尽时)。只有降压-升压转换芯片可以承受从5V(壁式适配器)到1.8V(未连接壁式适配器且电池已耗尽)的宽输入电压范围,并且仍然为系统产生3.3V稳定的电源输出。除了降压-升压转换芯片,只需要两个外部二极管就可避免从壁式适配器流向电池的交叉电流,并在拔出壁式适配器时无缝切换到电池供电,负载不间断的稳定的工作。qORednc

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深圳市永阜康科技有限公司针对单节锂电池、磷酸铁锂电池及2-3节干电池供电的移动设备应用需求,现在大力推广一颗具备8uA超低静态电流、600mA输出的DC-DC升降压IC-CS5517T,专用于便携式电子产品。该器件支持1.8V至5.0V电池供电,可调输出电压范围1.2V至5.0V,最大输出电流可达500mA;因为随着电池的放电,电压是会下降的,使用该芯片,就能够提高电池的效率,尽可能的榨干电池电量,可延长纽扣电池、锂电池和多串联碱性电池组供电的智能物联网设备电池使用寿命。qORednc

概要

CS5517T是一款超微小型、超低功耗,高效率,升降压一体DC-DC调整器.适用于双节,三节干电池或者单节锂电池的应用场景.可以有效的延长电池的使用时间。CS5517T由电流模PWM控制环路,误差放大器,比较器和功率开关等模块组成。该芯片可在较宽负载范围内高效稳定的工作。CS5517T的输入电压为1.8V至5.0V提供可调输出电压为(1.2V至5V)。在输出电压为3.3V的情况下,输入从2.7V到4.4V,它能提供最大600mA的电流负载。CS5517T可以通过调整两个外加电阻来设定输出电压。CS5517T提供了纤小的DFN2X2_8L封装形式可供客户选择,其额定的工作温度范围为-40℃至85℃。qORednc

特性

  • 高效率:最大效率可达到95%
  • 最大电流输出能力:0.6A
  • 低功耗:静态电流8uA
  • 输入电压范围:1.8~5V
  • 输出电压范围:1.2~5V
  • 开关频率:1M
  • 基准电压:0.6V
  • 软启动
  • 低压操作,可达100%占空比
  • PWM/PFM自动切换占空比自动可调以保持很大负载范围内的高效率,低纹波

应用

适用于无线耳机、健身设备、智能手表、水表与燃气表、便携式医疗设备以及各种电池供电的智能物联网设备。qORednc

CS5517T典型输出值应用参数

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CS5517T应用信息

  1. CS5517T脚位图以及管脚说明

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  1. CS5517T DEMO板原理图

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  1. CS5517T DEMO板PCB顶层设计图

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  1. CS5517T DEMO板PCB底层设计图

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  1. CS5517T DEMO板贴片图

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  1. CS5517T DEMO板物料清单

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  1. CS5517T DEMO板3D布局图正面

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  1. CS5517T DEMO板3D布局图反面

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  1. CS5517T DEMO板实物图

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责编:Franklin
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