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TOREX（特瑞仕）電源芯片在物聯(lián)網(wǎng)平臺的應用
背景概述
IOT正在徹底改變和改善我們的工作和生活方式，但是只有通過普遍、靈活、長期的無線連接才能實現(xiàn)。 其核心是一種名為IoT模塊的小型設備，它負責將幾乎所有內(nèi)容與無線網(wǎng)絡連接。 在廣泛的無線技術標準下，IoT模塊提供了多種可能影響物聯(lián)網(wǎng)應用成功的功能。 因此TOREX電源芯片在為傳感器、MCU、無線通信各功能供應超低消耗工作且高效電源的同時，電池控制、監(jiān)視也變得重要。 在此，將示例一種解決方案，其添加了一般且適合電池長期工作的電源配置及切斷運輸和不使用時的電源消耗的功能。
應用案例與產(chǎn)品特性介紹
框圖注釋
電路框圖（a）是可將MCU直接連接到電池的情況。簡單的IoT/安全/可穿戴/醫(yī)療的小型器件多為這種結(jié)構(gòu)。近年來，在1.8V～3.8V的大范圍內(nèi)工作的MCU越來越多，這種情況下，無需使用電源IC，即可直接連接到電池使用。對此，RF和傳感器需要3.3V的固定電壓，即使工作電壓寬也為了要滿足規(guī)格，大多需要一定電壓以上的電壓，即需要升壓IC。
RF和傳感器不會一直工作，有時RF也會每天通信一次，而且是幾秒鐘。即使看起來像一直在工作，其實有很多情況是通過細致地ON/OFF控制降低消耗電流，使電池耐用。為實現(xiàn)上述工作，在需要時，MCU將對RF和傳感器的工作進行ON/OFF控制。停止時，不僅會停止RF和傳感器的功能，還會使升壓IC及穩(wěn)壓器停止工作，可長時間使用電池。
要抑制工作時的紋波，使其噪聲頻率恒定，PWM固定型適合。如果輕載的工作狀態(tài)存在，則使用PWM/PFM轉(zhuǎn)換（自動切換工作模式）型。要抑制EMI，并使其小型化，線圈一體型適合。
推薦升壓 DC/DC：
● XCL102: PWM, 線圈一體型
● XCL103: PWM/PFM, 線圈一體型
● XC9141: PWM, 外置線圈
● XC9142: PWM/PFM, 外置線圈
關于LDO
為了使RF和傳感器的電源噪聲更低，有時會在升壓IC的后級使用穩(wěn)壓器。 具有高紋波抑制比/低噪聲并且良好的負載瞬態(tài)響應特性的高速LDO最適合于消耗電流的陡峭變化的RF部位。 傳感器用途中100kHz以上的噪聲重要的情況下，也有高頻噪聲低的低消耗型比高速型更適合的情況。
穩(wěn)壓器
● XC6233: 高速
● XC6215: 低消耗
關于RESET IC
監(jiān)視電池電壓，電壓下降時，向MCU發(fā)送信號。使用超低消耗型，抑制對電池的負擔。
MCU的電源電壓與正在監(jiān)視的電壓相同，所以可使用CMOS輸出型。CMOS輸出型無需上拉電阻，不會有流過上拉電阻的消耗電流。也減少零部件，N溝開漏產(chǎn)品在電池電壓下降時輸出“L”時，使用的上拉電阻的會有電流流過消耗電流會增加，會影響電池壽命?！ ?/p>
MCU中也有UVLO和A/D轉(zhuǎn)換器等能監(jiān)視電壓的產(chǎn)品，作為低消耗電壓監(jiān)視和功能安全，MCU外部需要監(jiān)視功能時，電壓檢測器很有用。
電壓檢測器
● XC6136 C型： Iq～100nA （C型 : CMOS輸出）
關于改善電池的耐久性的解決方案 / Push Button Load SW?！?/p>
電路框圖（b）是一種通過添加Push Button負載開關，功能追加和大幅度改善電池的耐久性的解決方案。
為了共享MCU控制和按鈕控制需要開關引腳右側(cè)的SBD和MCU的VDD的上拉電阻是需要的。
Push Button 負載開關
?● XC6194: 1A SW內(nèi)置
● XC6193: 支持外置Pch驅(qū)動大電流
本解決方案具有以下很大的優(yōu)點：
1、防止從產(chǎn)品出貨到開始使用的電池放電
被稱為“Storage模式”、“Ship模式”。最適合不能拆卸電池的設備。此時的消耗電流幾乎為0，通過按下按鈕，即可開始使用。當然，可與此IC共享MCU控制用的按鈕。
2、可用作主電源ON-OFF開關
可用按鈕代替機械開關進行ON-OFF。例如，最適合防水設備。MCU可向SHDN引腳發(fā)送信號，并關閉Push Button負載開關。此外，我們還準備了可通過長按按鈕關閉Push Button負載開關的類型。
3、解除死機
設備死機等異常時，可有效利用長按按鈕的OFF功能。選擇長達5秒或10秒的類型誤操作而關閉的可能性會降低，適用于死機對策。關閉后，再次按下按鈕即可使之正常啟動。并且Push Button負載開關作為對電池有益的功能，具有以下特點：
● 通過沖擊電流防止功能，抑制啟動時的沖擊電流
● 啟動完成后有PG引腳輸出可起動使下一級電源IC和MCU工作。
● 1.2V UVLO功能讓Push botton負載開關進入Shutdown狀態(tài)，有防止電池漏液的效果。
● VOUT大幅下降時，通過輸出短路保護功能進行Shutdown保護。
如上所述，即使是以直接連接到電池工作的MCU為核心的簡單的IoT器件，稍微花點功夫就可進一步改善電池的耐久性和容易滿足小型高靈敏度要求。
供貨渠道
上海豐寶電子信息科技有限公司創(chuàng)辦于1998年5月，本土知名的元器件代理商?？偛课挥谏虾＃诒本?、深圳、蘇州、香港、臺灣設有分公司，并在廣州、東莞、廈門、南京、杭州、 武漢、西安等15個城市設有辦事處。公司主營電子元器件世界品牌在中國大陸的代理銷售，并致力于代理芯片產(chǎn)品的應用設計開發(fā)，整體解決方案在通訊、家電、工業(yè)控制得到廣泛應用。公司的主要代理品牌有Bourns、Winbond、Omron、Knowles、U-blox 、Nuvoton、Digi和Torex等。
豐寶電子系上海市高新技術企業(yè)，2003至2014年連續(xù)十二年被《國際電子商情》評選為“讀者最滿意的十家大陸電子元器件分銷商”。在2008至2011年三次獲得“Omron優(yōu)秀代理商銷售獎”，2009至2012年三次獲得“SGMC杰出成長獎”，2010年榮獲“Bourns杰出業(yè)績獎”，2011年榮獲“NXP年度增長最快ID獎”，2012年榮獲“NXP最佳FAE支持團隊獎”，2013榮獲 Torex合作伙伴獎。豐寶電子視誠信經(jīng)營為企業(yè)至高榮譽，一直致力于上海市“誠信創(chuàng)建企業(yè)”工作認定，截止到2017年已榮升為五星級企業(yè)。
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