电池增强器 IC 可巧妙地延长无线应用中纽扣锂电池的使用寿命
时间：2024-03-18 浏览：297
传输或接收工作周期通常持续数十毫秒，而设备处于睡眠模式的时间通常为数百秒。尽管平均电流由于占空比小而较低，但高峰值电流会带来问题。纽扣锂电池体积小且能量密度高，但提供超过 10 mA 的电流会显著缩短其使用寿命。这类电池还具有相对较高的内阻，在提供上述较大电流时效率低下。例如，新型纽扣电池的内阻约为 10 Ω。提供 100 mA 的电流会导致电池内阻上产生 1 V 的压降。在这种重负载下，电池的化学反应速率也会导致输出电压下降。此外，随着电池老化，内阻也会增加。一种可能的替代方案是使用碱性电池。碱性电池具有更高的额定峰值电流，但缺点是比纽扣电池大得多。
电池增强器可延长纽扣电池的寿命
Nexperia 开发了一种巧妙的解决方案来支持纽扣电池。其纽扣电池寿命增强器集成电路 (IC) 系列将纽扣电池与 RF 电路的高电流需求隔离开来。这样做可以延长无线传感器应用中电池的使用寿命，从而实现更小、更轻的封装，同时具有出色的电池寿命。
这些增强器设计有两个 DC-DC 转换阶段。第一个转换阶段以低电流从纽扣电池汲取能量，为电容式储能元件充电，使其达到比电池更高的电压。储能电容器充电完毕后，第二个 DC-DC 转换器就会按需以调节输出电压向间歇性负载提供能量。纽扣电池永远不会受到外部负载所需的高电流影响，从而延长了电池的使用寿命。
借助这种方法，在具有高间歇性负载电流的应用中，电池寿命可以延长 4 至 10 倍，同时峰值输出电流可提高达 25 倍。这些器件分为两个系列，分别与二氧化锰锂 (LiMnO2) 或亚硫酰氯锂 (Li-SOCl2) 电池的特性相匹配（表 1）。