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降壓-升壓電源設計適用于可穿戴物聯(lián)網(wǎng)的可行拓撲

2512908 2022-11-24 | pdf | 218.96KB | 次下載 | 免費

資料介紹

編者注：設計可穿戴物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 產(chǎn)品所需的對立選擇凸顯了對可靠且穩(wěn)定的電源系統(tǒng)設計的需求。此設計的具體考慮因素包括以下可穿戴產(chǎn)品特性：產(chǎn)品緊湊的物理尺寸、對無線通信的依賴、對高效電池供電管理的需求以及法規(guī)遵從性挑戰(zhàn)。本文討論了基于降壓-升壓開關穩(wěn)壓器的電源系統(tǒng)設計如何解決和滿足這些設計挑戰(zhàn)。為確定這一點，對商用組件的操作規(guī)范進行了探索。LTE 蜂窩收發(fā)器模塊的功率要求、降壓-升壓開關穩(wěn)壓器的性能指標以及降額，鉭電容的ESR和容量都提供。最后，本文提供了一個電源系統(tǒng)拓撲結構和一個用例示例，以展示降壓-升壓穩(wěn)壓器在滿足可穿戴物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品需求方面的經(jīng)驗性能。編者注：設計可穿戴物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 產(chǎn)品所需的對立選擇凸顯了對可靠且穩(wěn)定的電源系統(tǒng)設計的需求。此設計的具體考慮因素包括以下可穿戴產(chǎn)品特性：產(chǎn)品緊湊的物理尺寸、對無線通信的依賴、對高效電池供電管理的需求以及法規(guī)遵從性挑戰(zhàn)。本文討論了基于降壓-升壓開關穩(wěn)壓器的電源系統(tǒng)設計如何解決和滿足這些設計挑戰(zhàn)。為確定這一點，對商用組件的操作規(guī)范進行了探索。LTE 蜂窩收發(fā)器模塊的功率要求、降壓-升壓開關穩(wěn)壓器的性能指標以及降額，鉭電容的ESR和容量都提供。最后，本文提供了一個電源系統(tǒng)拓撲結構和一個用例示例，以展示降壓-升壓穩(wěn)壓器在滿足可穿戴物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品需求方面的經(jīng)驗性能。介紹介紹蜂窩收發(fā)器的性能取決于電源軌的可靠性和穩(wěn)定性。必須做出設計選擇以確保足夠的功率余量、適當?shù)慕拥仄矫娉叽绾妥銐虻偷募y波。當設計被壓縮到可穿戴產(chǎn)品中時，這些選擇就變得更加復雜，可穿戴產(chǎn)品也是電池供電的，并符合監(jiān)管標準。蜂窩收發(fā)器的性能取決于電源軌的可靠性和穩(wěn)定性。必須做出設計選擇以確保足夠的功率余量、適當?shù)慕拥仄矫娉叽绾妥銐虻偷募y波。當設計被壓縮到可穿戴產(chǎn)品中時，這些選擇就變得更加復雜，可穿戴產(chǎn)品也是電池供電的，并符合監(jiān)管標準。本文解決了可穿戴物聯(lián)網(wǎng)設備中遇到的一些電源設計挑戰(zhàn)，并提出了一種設計拓撲，用于使用商用組件解決這些挑戰(zhàn)。在整個過程中，將討論關鍵的設計權衡并提供建議的緩解措施。本文的最終目標是提供一種穩(wěn)健的電源設計拓撲，為設計人員提供一種在可穿戴物聯(lián)網(wǎng)設備的約束范圍內(nèi)運行的高效解決方案。本文解決了可穿戴物聯(lián)網(wǎng)設備中遇到的一些電源設計挑戰(zhàn)，并提出了一種設計拓撲，用于使用商用組件解決這些挑戰(zhàn)。在整個過程中，將討論關鍵的設計權衡并提供建議的緩解措施。本文的最終目標是提供一種穩(wěn)健的電源設計拓撲，為設計人員提供一種在可穿戴物聯(lián)網(wǎng)設備的約束范圍內(nèi)運行的高效解決方案。定義挑戰(zhàn)：可靠性和穩(wěn)定性定義挑戰(zhàn)：可靠性和穩(wěn)定性就本文而言，可靠性定義為電源系統(tǒng)在無線電收發(fā)器（在本例中為蜂窩收發(fā)器）的工作范圍內(nèi)提供電壓軌的能力。這種能力還必須包括滿足物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品中預期的典型和峰值電流消耗的源電流。就本文而言，可靠性定義為電源系統(tǒng)在無線電收發(fā)器（在本例中為蜂窩收發(fā)器）的工作范圍內(nèi)提供電壓軌的能力。這種能力還必須包括滿足物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品中預期的典型和峰值電流消耗的源電流。穩(wěn)定性定義為設備規(guī)格范圍內(nèi)電壓軌上存在的紋波。這種紋波可能是由于調(diào)節(jié)器的開關特性引起的，也可能是由于對電流需求突然跳變的瞬態(tài)響應引起的。不管是什么原因，調(diào)節(jié)器的響應能力是決定其穩(wěn)定性的基礎。穩(wěn)定性定義為設備規(guī)格范圍內(nèi)電壓軌上存在的紋波。這種紋波可能是由于調(diào)節(jié)器的開關特性引起的，也可能是由于對電流需求突然跳變的瞬態(tài)響應引起的。不管是什么原因，調(diào)節(jié)器的響應能力是決定其穩(wěn)定性的基礎。蜂窩收發(fā)器的力量蜂窩收發(fā)器的力量毫無疑問，蜂窩收發(fā)器模塊以前所未有的采用水平實現(xiàn)了與大大小小的設備的無線連接。這些設備的集成度越來越高，甚至集成了板載電源調(diào)節(jié)器、溫度補償振蕩器和復雜的協(xié)處理器。然而，所有這些設備仍然依賴于關鍵的電源參數(shù)，即可靠性和穩(wěn)定性。