鋰離子電池的使用壽命延長(cháng)技術(shù)

　　TPS6300x 是將鋰離子電池電壓轉換為 3.3V 總線(xiàn)電壓的理想解決方案。其具備效率高、電路板面積小、成本低、從降壓模式到升壓模式的無(wú)縫轉換等特點(diǎn)，是幫助設計工程師完成高性能、快速設計的理想選擇。對于便攜式電源應用而言，要充分利用先進(jìn)電池技術(shù)的小尺寸、高能量密度等優(yōu)點(diǎn)，就必須在整個(gè)電池放電電壓范圍內實(shí)現高效工作。

　　TPS6300x 還能在電流調節模式下驅動(dòng)白光 LED，即在 WLED 回路中用電阻替代輸出分壓網(wǎng)絡(luò )。由于 WLED 的典型正向壓降為 4.2～3.5V，在大多數電源拓撲中用鋰離子電池供電都有問(wèn)題，因為電源需要同時(shí)對其輸出電壓進(jìn)行降壓和升壓。TPS6300x 的降壓-升壓功能則很好地解決了這個(gè)問(wèn)題，并能夠輕松地為照明燈或閃光燈應用提供 500mA 的電流。TI 的 TPS63001 具有部件數最少、電路板面積小、成本較低等特點(diǎn)，且能夠將鋰離子電池輸入電壓高效地轉換為 3.3V 總線(xiàn)電壓。在一個(gè) 3x3 毫米 QFN 封裝中除集成了降壓和升壓兩種功能以外，還集成了開(kāi)關(guān) FET、補償和保護功能等。只需三個(gè)外部部件即可保證工作運行：輸入和輸出電容以及電感。其電流足以為大多數便攜式負載供電。

　　TPS6300x 包含了與單個(gè)電感連接的降壓和升壓兩種開(kāi)關(guān) FET 配置結構。與連續同時(shí)開(kāi)關(guān)四個(gè) FET 的標準降壓-升壓模式不同，TPS6300x 采用專(zhuān)有調制器設計，每次只開(kāi)關(guān)其中兩個(gè) FET，這種控制機制顯著(zhù)降低了不必要的開(kāi)關(guān)損耗。TPS6300x 的降壓或升壓模式的工作效率高于傳統的降壓-升壓模式工作效率，從而進(jìn)一步降低了功率損耗。當鋰離子電池放電至并低于 3.3V 時(shí)，降壓-升壓轉換器必須要從降壓模式轉換為升壓模式。在該轉換點(diǎn)，許多降壓-升壓控制機制會(huì )出現效率下降、電源抖動(dòng)或輸出電壓不穩的情況。TPS6300x 可根據需要在降壓和升壓模式間以逐脈沖方式進(jìn)行無(wú)縫轉換，因而能夠在降壓和升壓范圍內提供恒定的 PWM 開(kāi)關(guān)，而不會(huì )在兩個(gè)模式間產(chǎn)生迭加或停滯時(shí)間。

　　TPS6300x 還包含其他集成特性，這些特性可增強便攜式應用中的使用體驗，如極低靜態(tài)電流，在輕負載情況下仍保持高效率的用戶(hù)可選的節電模式，以及有助于最小化系統噪聲的外部同步等。平均電流模式控制拓撲在降壓和升壓模式下均能提供快速的瞬態(tài)響應和低輸出紋波。短路保護起到了返送電流限制的作用，當輸出電壓下降 3% 時(shí)，輸出限流最大值便從 1.7A 降至 800mA。這就降低了輸出過(guò)載情況下的器件功耗。過(guò)載清除后即可恢復正常工作。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是能夠對諸如超大電容等類(lèi)型的大輸出電容器進(jìn)行充電。PS 模式特性即使是在低于 300mA 的輕負載下也能保持非常高的效率。在 PS 模式下，開(kāi)關(guān)時(shí)間只能保證將輸出電壓升至略高于輸出電壓設定點(diǎn)，隨后則停止開(kāi)關(guān)直至輸出電壓再次降至設定點(diǎn)以下。這種“先開(kāi)再關(guān)”的開(kāi)關(guān)模式在輕負載下可提供極高的效率。