Зөөврийн бүтээгдэхүүн лити батерейг хэрхэн яаж хүрэх вэ

著者：Iflowpower – Fornitore di stazioni di energia portatili

Хураангуй: Энэ нийтлэлд зөөврийн бүтээгдэхүүний батерейг хэрхэн олж авах талаар тайлбарлах жишээг ашигладаг. Түлхүүр үгс: зөөврийн бүтээгдэхүүн; шугаман зохицуулагч; өсөлтийн хөрвүүлэгч; гар утас, ухаалаг утас, дижитал медиа тоглуулагч, дижитал камер гэх мэт олон төрлийн зөөврийн бүтээгдэхүүн дэх батерейг хөгжүүлэх чиг хандлага. Энэ нь ихэвчлэн илүү олон функц, илүү төвөгтэй аналог хэлхээг ашиглан хэрэгждэг боловч үр дүн нь хэрэглээний хэлхээний илүү их эрчим хүчний хэрэглээ юм.

Шинэ батерейны хүчин чадал нь нэмэгдэж буй эрчим хүчний хэрэглээний шаардлагыг хангаж чадна, гэхдээ энэ нь илүү том багтаамжтай батерей эсвэл сайжруулсан батерейны технологи байх ёстой. Ихэвчлэн гадна бүрхүүл нь хязгаарлагдмал байдаг тул хүмүүс зайны хэмжээг нэмэгдүүлэхийг сонгохгүй. Зайны технологийн дэвшил, шинэ технологийн хөгжил нь ижил хэмжээний түвшний өндөр чадлын хэрэгцээг хангахгүй байгаа тул эрчим хүчний удирдлагын илүү дэвшилтэт хэлхээг илүү боловсронгуй болгох хэрэгтэй.

Үүний зэрэгцээ жижиг шийдлүүдийн эрэлт нь энэ сорилтыг улам хүндрүүлдэг. Өмнө нь шаардлагыг олж авахын тулд хэд хэдэн шугаман зохицуулагчийг ашиглахад л хангалттай. Эдгээр зохицуулагчид шаардлагатай системийн хүчдэлийн төмөр замыг харуулахын тулд зайтай шууд холбогддог.

Зөөврийн бүтээгдэхүүнд ашиглагддаг эрчим хүчний удирдлагын олон нэгжүүд эрчим хүчний хэрэглээг хянахын тулд зөвхөн зарим шугаман зохицуулагчийг ашигласан. Хэрэглэсэн батерейны ердийн технологи нь 3 NICD эсвэл NIMH батерей юм. Үүний зэрэгцээ эдгээр лити-ион батерейнууд илүү өндөр гүйцэтгэлтэй байдаг тул эдгээр химийн шинж чанарууд нь нэг лити-ион батерейгаар бараг бүгдээрээ байдаг.

Одоогийн эрэлт хэрэгцээ нэмэгдэж байгаа олон программуудын хувьд зарим шугаман зохицуулагчийг илүү үнэтэй боловч илүү үр ашигтай бак хувиргагчаар сольсон. Процессорын цөм болон оролт / гаралт гэх мэт цахилгаан дамжуулагчийн зарим нь ихэвчлэн ийм байдаг. Шугаман зохицуулагч ба бак хөрвүүлэгч нь зөвхөн оролтын хүчдэл өндөр байх үед гаралтын хүчдэлийг тохируулах боломжтой тул батерейны хүчдэлийг програмчлагдсан гаралтын хүчдэлд буулгавал систем унтарна.

Шугаман зохицуулагчийн даралтын хамгийн бага уналт эсвэл индукц ба унтраалга дээрх даралтын уналтын хязгаарыг гаралтын хүчдэлд нэмэх шаардлагатай. Тиймээс лити-ион батерейгаас ердийн 3.3V хүчдэлийн төмөр зам байдаг бөгөөд системийн ердийн батерейны хүчдэл нь 3 байна.

4V. Энэ тохиолдолд 3.0 В-т ялгарах үед үлдсэн цахилгааныг ашиглахгүй.

Хэмжилтээс харахад одоогийн лити ион батерейны үлдсэн хүч 10% орчим байна. Өөрөөр хэлбэл, энэ үлдэгдэл цахилгааныг ашиглаж чадах эрчим хүчний менежментийн аливаа шийдэл нь бак хөрвүүлэгчийн нягтралын үр ашгаас өндөр болсны дараа 10% -ийн үр ашгийг хасах чадвартай байх ёстой. Өөрөөр хэлбэл, батерейг цэнэглэх хугацааг уртасгахын тулд 97% -ийн дундаж үр ашиг бүхий бак хөрвүүлэгчийг ашиглах өөр шийдэл нь 87% -иас дээш дундаж үр ашигтай ажиллах ёстой.

Энэ нь мөнгө өсгөх хөрвүүлэгчийн олон шийдлүүдийн хувьд маш том сорилт юм. Эдийн засгийн үр ашигтай шийдэлд зориулсан SEPIC буюу урвуу шийдлийн ерөнхий үр ашиг 85% дээд тал нь. Энэ үр ашгийг олж авахын тулд синхрон залруулах зэрэг олон төрлийн сайжруулсан үр ашгийг ашиглах аргыг авч үзсэн бөгөөд энэ уусмалын хэмжээ нь бак хөрвүүлэгчээс том байна.

4 Switch Bucking - Ачаалагч хөрвүүлэлт Үргэлж хоёр свич нэгэн зэрэг солигддог бөгөөд маш оновчтой шийдэлд энэ бакийг хөрвүүлснээр ижил үр ашиг (85%) байх болно. Тиймээс, энэ үүднээс авч үзвэл, мөнгө өсгөгч хөрвүүлэгчийг ашиглах нь ажиллахгүй бөгөөд энэ шалтгааны улмаас хүмүүс энэ бак хөрвүүлэгчийг хэзээ ч ашиглах талаар бодож байгаагүй. Гэсэн хэдий ч бусад сорилтууд бий.

Жишээлбэл, гар утас нь RF-PA-г жолоодохын тулд өгөгдөл дамжуулах явцад өндөр гүйдлийн импульс ашигладаг. Эдгээр импульсийн гүйдлийг зайнаас шууд авах боломжтой бөгөөд энэ нь батерейны эсэргүүцэл ба зайны холбогч дээр нэмэлт даралтын уналт үүсгэдэг. Нийлүүлэлтийн бага хүчдэлийн улмаас энэ нь одоогийн импульс байгаа үед системийн хүчдэлийн хянагч системийг унтрааж болно.

Таны утсан дээрх LED дээр суурилсан LED програмууд эсвэл медиа тоглуулагчийн программ дээр хатуу дискээ эхлүүлбэл батерейнд ижил нөлөө үзүүлэх болно. Хөгшрөлт эсвэл бага температурын үр дүнд батерейны эсэргүүцлийн шинэ өсөлт нь эдгээр асуудлыг илүү ноцтой болгодог. Энэ тохиолдолд гол системийн хүчдэлийн төмөр замын хүчдэлийн уналтыг шийдвэрлэхийн тулд буцаах хөрвүүлэгчийг ашиглаж болно.

Энэ нь системийг илүү тогтвортой, найдвартай ажиллуулах боломжийг олгодог бөгөөд батерейны бага хүчдэлийн уналтыг бас зөвшөөрдөг. Үүнээс гадна батерей нь бас сайжирсан. Ихэвчлэн шинэ батерейны хүчин чадал нь илүү өргөн хүрээний гаралтын хүчдэлийг ашиглахад дагалддаг.

Жишээлбэл, ирээдүйн лити ион батерейны технологийн тусламжтайгаар батерейг 4.5 В хүртэл цэнэглэж, 2.3 В хүртэл цэнэглэх боломжтой.

Дунд зэргийн хүчдэлийг 3.4V авснаар батерейг ашиглаагүй байдалд хүргэж болзошгүй юм. Мөн хөгжүүлэлтийн шатандаа байгаа батерейны технологи байдаг бөгөөд 3-аас доош сайн ажиллах болно.

4V (жишээлбэл, Li-s). Энэ тохиолдолд энэ нь гарцаагүй буух болно - хөрвүүлэлтийг нэмэгдүүлэх. Энэ асуудлыг шийдэх нэг энгийн арга бол системийн өндөр хүчдэлийн төмөр зам (жишээ нь.

ж., 5V) нь батерейны таслах хүчдэлээс өндөр байгаа бүх системийн хүчдэлийн төмөр замыг үүсгэхэд ашиглаж болно. Энэ ажлыг илүү үр ашигтай өсгөгч хөрвүүлэгч болон каскад хувиргагч ашиглан хийж болно.

Нийт эрчим хүчний хувиргах үр ашиг нь 90% -иас илүү амархан хүрч чадна. Харамсалтай нь илүү их өсгөгч хөрвүүлэгчид илүү их зай хэрэгтэй бөгөөд ихэвчлэн зөөврийн гар төхөөрөмжид ийм зай байдаггүй. Өөр нэг сонголт бол батерейгаас шууд системийн хүчдэлийн төмөр замыг үүсгэхийн тулд бак-өсгөгч хөрвүүлэгчийг ашиглах явдал юм.

Дээр дурдсанчлан, эрчим хүчний хувиргах үр ашиг нь өрсөлдөх чадвартай эрчим хүчний менежментийн шийдлийг боловсруулах гол хүчин зүйл юм. Өөр нэг чухал хүчин зүйл бол уусмалын хэмжээ юм. Үүнийг харгалзан үзэхэд Sepic эсвэл урвуу топологи дээр суурилсан шат дамжлагыг нэмэгдүүлэх сэлгэн залгах шийдэл нь илүү том эзэлхүүнгүй идэвхгүй бүрэлдэхүүн хэсгүүд бөгөөд үр ашиг нь ихэвчлэн бага байдаг тул тохиромжгүй.

4 унтраалга ашиглан нэг индуктив шийдэл нь эдгээр шаардлагыг хангах хамгийн том боломж юм. Гэсэн хэдий ч энгийн драйверын аргаар хоёр унтраалга нь бүх цаг үед нэгэн зэрэг ажилладаг, гэхдээ энэ шийдлийг ашиглах нь зөвхөн үр ашгийг золиослоод зогсохгүй индукц болон шилжүүлэгчийн хэмжээсийн шаардлагыг сайжруулсан, учир нь дамжин өнгөрөх урсгал байдаг Эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь RMS гүйдэл өндөр байдаг. Эдгээр унтраалгауудын зөвхөн хажуу тал нь л хөдөлдөг бөгөөд энэ нь хамгийн өндөр үр ашигтай ажиллахын тулд төхөөрөмжийг үргэлж доош буулгах эсвэл өсгөгч хөрвүүлэгчээр ажиллуулдаг гэсэн үг бөгөөд бага RSM гүйдэл нь шийдлийн хамгийн бага хэмжээг авчирдаг.

Энэ тохиолдолд 2 топологийн хамгийн өндөр үр ашигтай ажлын цэг нь бак ба өсөлтийн хөрвүүлэлт юм. Үүнийг үр ашиг ба өсөлт (TPS61020) ба бак (TPS62046) хувиргагчийн оролтын хүчдэлийн муруйн хамаарлын жишээнд харуулав. .