一种具备自动降压升压功能的锂电池供电电路制造技术

本实用新型专利技术公开一种具备自动降压升压功能的锂电池供电电路，该供电电路具备自动升压、降压功能，当外部锂电池电压不稳时，能够自动调整输出电压值，使输出保持稳定，为后续电路提供稳定的工作电压，同时，该供电电路具备自身耗电量小的特点，非常适合于低功耗的应用场合。场合。场合。

【技术实现步骤摘要】
一种具备自动降压升压功能的锂电池供电电路


[0001]本技术属于锂电池供电
，具体涉及一种具备自动降压升压功能的锂电池供电电路。

技术介绍

[0002]目前市面上对于锂电池的应用，通常采用的都是直接供电的方式，由于锂电池标称电压一般为3.6V，通常适合于大部分集成电路(IC)和微控制单元(MCU)的供电范围。如图1所示，在传统的锂电池供电应用系统中，通常都是直接由锂电池供电，中间不经过任何电源芯片，后续的电路模块通常包含有MCU部分、存储IC部分、时钟IC部分、温压IC部分、通信模组部分等。以往这种电源供电方式，好处是成本较低，供电方式简单，缺点也是显而易见的，如图2所示，这种方式在产品工作前期的时候没有任何问题，但是随着产品的使用，电池电量的消耗，以及在恶劣环境、低温和大电流的情况下，锂电池的带负载能力会降低，锂电池的电压跌落十分明显。同时，如图3所示，当后级电路有通信(例如需要进行NB
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IOT上报)和开关阀(例如阀门动作)等耗电流较大的应用时，锂电池的电压降低也会非常明显，很容易导致供电电压值低于图3中电路模块的安全范围。所以，考虑到产品全生命周期的可靠性和安全性，以及恶劣环境下电池供电电压的跌落特性，锂电池自身的电压波动导致的产品故障不容忽视。
[0003]针对以上描述的这种现象，如何提供一种自动降压升压功能的锂电池微功耗供电电路是一个亟需解决的问题。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的上述问题，本技术提供了一种具备自动降压升压功能的锂电池供电电路，该供电电路包括降压升压转换芯片，降压升压转换芯片一端连接锂电池电源，锂电池电源供电分为两个支路，其中一支流向降压升压转换芯片，另一支流向电源滤波电容单元，降压升压转换芯片的使能引脚直接连接电源输入端，降压升压转换芯片还并联接入一个电感器，降压升压转换芯片的输出引脚与地线之间连接输出滤波电容单元，在电源输入端和降压升压转换芯片之间还设置一个信号输入引脚，信号经降压升压转换芯片处理后传递给降压升压转换芯片上的编程端，通过编程端连接可编程电阻器，降压升压转换芯片、电源滤波电容单元、可编程电阻器和输出滤波电容单元分别接地，电流最后流向输出电压形成一个完整的回路，其中，电源滤波电容单元是在10μF大容值电解电容的基础上并联一个0.1μF小容值陶瓷电容，输出滤波电容单元由三个并联的电容组成，可编程电阻器的精度不低于1％。
[0005]作为本技术进一步地改进，供电电路在空载时对锂电池的电能消耗为200nA。
[0006]作为本技术进一步地改进，可编程电阻为贴片厚膜电阻器或者合金电阻。
[0007]与现有技术相比，本技术提供的一种具备自动降压升压功能的锂电池供电电路，该供电电路具备自动升压、降压功能，当外部锂电池电压不稳时，能够自动调整输出电
压值，使输出保持稳定，为后续电路提供稳定的工作电压，同时，该供电电路具备自身耗电量小的特点，非常适合于低功耗的应用场合。
附图说明
[0008]图1为传统锂电池供电应用系统结构示意图；
[0009]图2为锂电池在不同温度下电压平台特性；
[0010]图3为传统锂电池供电应用系统电路示意图；
[0011]图4为本技术一种实施例公开的一种具备自动降压升压功能的锂电池供电电路在供电应用系统中的电路示意图；
[0012]图5为本技术一种实施例公开的一种具备自动降压升压功能的锂电池供电电路的电路图。
[0013]图中：
[0014]1：锂电池；2：MCU；3：存储IC；4：时钟IC；5：温压IC；6：通信模组；7：阀门；8：自动降压升压电路单元。
具体实施方式
[0015]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0016]在本技术的描述中，需要说明的是，术语“左边”和“右边”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0017]下面结合附图对本技术做进一步的详细描述：
[0018]如图5所示，本技术提供一种具备自动降压升压功能的锂电池供电电路U3，该供电电路U3包括降压升压转换芯片TPS63900，降压升压转换芯片TPS63900左边连接锂电池电源Li BAT，锂电池电源Li BAT供电分为两个支路，其中一支流向降压升压转换芯片TPS63900的输入引脚VIN，另一支流向电源滤波电容单元，该电源滤波电容单元是在10μF大容值电解电容C9的基础上并联一个0.1μF小容值陶瓷电容C10从而组成一个完整的电源滤波电容单元。这些电源滤波电容用于滤除输入杂波，以保证输入电源电压的洁净度。在流向输入引脚VIN的支路上可以并联一个上拉电阻，通过电阻使该支路成为高电平并且与降压升压转换芯片TPS63900的使能引脚EN相连接，也可以不需要设置并联上拉电阻，直接将使能引脚EN直接连接电源输入端。在降压升压转换芯片TPS63900的LX1引脚和LX2引脚之间并联接入一个2.2μH降压升压储能电感器L1辅助降压升压转换芯片TPS63900，用于匹配供电电路U3进行升降压储能，为既定输出电压值提供能量通路，同时增加了开关状态下供电电路U3的整体稳定性。该降压升压储能电感器L1为非晶材料的高频电感，其封装形式为一体成型，用于提高电感功率和减少对外部信号的噪声影响。输出引脚VOUT与地线GND之间并联
三个输出滤波电容(C11、C12和C13)，该输出滤波电容可以采用大容值电解电容和小容值陶瓷电容并联的方式，在降低整体串联电阻、提升滤波效果的同时，还能保证轻负载的情况下保持较高的转换效率，该输出滤波电容也可以采用容值形同的电容进行并联的方式，电流最后流向输出电压VCC形成一个完整的回路。这些输出滤波电容(C11、C12和C13)为贴片陶瓷电容和贴片钽电解电容器并联构成，用于降低供电电路U3的输出纹波。在电源输入端和降压升压转换芯片TPS63900左边之间还设置一个信号接收的高电平低电平信号输入引脚SEL，在降压升压转换芯片TPS63900右边还设置三个编程端(可编程CFG引脚，CFG1、CFG2和CFG3)，这三个可编程CFG引脚和地线GND之间还分别连接三个可编程电阻器，这些可编程电阻为贴片厚膜电阻器或者合金电阻，精度不低于1％，以保证输出电压的高精度。该供电电路U3在空载时对锂电池的电能消耗为200nA。
[0019]一种具备自动降压升压功能的锂电池供电电路的工作原理：
[0020]按照上述说明对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具备自动降压升压功能的锂电池供电电路，所述供电电路包括降压升压转换芯片，所述降压升压转换芯片一端连接锂电池电源，所述锂电池电源供电分为两个支路，其中一支流向降压升压转换芯片，另一支流向电源滤波电容单元，所述降压升压转换芯片的使能引脚直接连接电源输入端，所述降压升压转换芯片还并联接入一个电感器，所述降压升压转换芯片的输出引脚与地线之间连接输出滤波电容单元，在电源输入端和所述降压升压转换芯片之间还设置一个信号输入引脚，信号经所述降压升压转换芯片处理后传递给所述降压升压转换芯片上的编程端，通过所述编程端连...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐玉旺，梁力水，李金宫，闫岩，高世佳，杨东禹，
申请(专利权)人：廊坊新奥智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：