DCDC转换器制造技术

一个例子公开一种电压转换器，包括：输入，所述输入被配置成从电池接收第一电压；输出，所述输出被配置成将第二电压提供到负载；控制器，所述控制器被配置成在从所述电池接收的所述第一电压低于第一阈值电压的情况下减小从所述电池接收的电池电流。所述电池接收的电池电流。所述电池接收的电池电流。

【技术实现步骤摘要】
DCDC转换器


[0001]本说明书涉及用于DCDC电压转换的系统、方法、设备、装置、制品和指令。

技术介绍

[0002]许多物联网(IOT)或小型便携式装置越来越多地使用极小且便宜的电池。这些电池可以是银氧化物纽扣电池，但也可以是印刷电池。在过去，电池总是具有低内电阻(例如，仅几欧姆)，且很少需要限制输入电流。然而，现代电池部分地因为其大小和低成本而具有大得多的内电阻。

技术实现思路

[0003]根据示例实施例，一种电压转换器，包括：输入，所述输入被配置成从电池接收第一电压；输出，所述输出被配置成将第二电压提供到负载；控制器，所述控制器被配置成在从所述电池接收的所述第一电压低于第一阈值电压的情况下减小从所述电池接收的电池电流。
[0004]在另一示例实施例中，控制器被配置成基于从电池接收的第一电压和第一阈值电压生成启用/停用控制信号。
[0005]在另一示例实施例中，启用/停用控制信号是具有启用状态和停用状态的数字信号。
[0006]在另一示例实施例中，如果启用/停用控制信号被设置为停用状态，则停止从电池到负载的电力传送。
[0007]在另一示例实施例中，如果启用/停用控制信号被设置为启用状态，则从电池向负载传送电力。
[0008]在另一示例实施例中，如果启用/停用控制信号被设置为停用状态，则将电压转换器置于低电力待机状态中。
[0009]在另一示例实施例中，控制器被配置成在从电池接收的第一电压高于第二阈值电压的情况下增加从电池接收的电池电流。
>[0010]在另一示例实施例中，第一阈值电压与第二阈值电压之间的差限定滞后。
[0011]在另一示例实施例中，滞后被设置为零。
[0012]在另一示例实施例中，控制器被配置成在负载处的第二电压达到第三阈值电压的情况下不再减小从电池接收的电池电流，即使从电池接收的第一电压低于第一阈值电压也是如此。
[0013]在另一示例实施例中，控制器被配置成将转换器置于升压模式，使得第二电压大于第一电压。
[0014]在另一示例实施例中，控制器被配置成将转换器置于降压模式，使得第二电压小于第一电压。
[0015]在另一示例实施例中，所述电压转换器是DC到DC电压转换器。
[0016]在另一示例实施例中，所述电压转换器是开关电容器电压转换器。
[0017]在另一示例实施例中，如果启用/停用控制信号被设置为停用，则将控制器配置成停止开关电容器电压转换器的开关。
[0018]在另一示例实施例中，如果启用/停用控制信号被设置为启用，则将控制器配置成准许开关电容器电压转换器的开关。
[0019]在另一示例实施例中，电池可递送的最大电流取决于电池的内电阻和最小所需负载电压；并且控制器被配置成在从电池接收的电池电流高于最大电流的情况下减小所述电池电流。
[0020]在另一示例实施例中，所述电池是氧化银电池或印刷电池。
[0021]在另一示例实施例中，另外包括一组控制逻辑，所述一组控制逻辑被配置成接收启用/停用控制信号并控制从电池接收的电池电流；并且其中所述控制逻辑是数字控制逻辑。
[0022]以上论述并不意图表示当前或未来权利要求集的范围内的每一示例实施例或每一实施方案。以下图式和具体实施方式还举例说明了各种示例实施例。
[0023]结合附图考虑以下具体实施方式可以更全面地理解各种示例实施例。
附图说明
[0024]图1表示一组内部电池电阻的电池电压随负载电流(x轴)变化的例子。
[0025]图2表示示例第一电压转换器。
[0026]图3表示最大电池电流随内部电池电阻变化的例子。
[0027]图4表示在升压模式操作中第一电压转换器的示例曲线图。
[0028]图5表示示例第二电压转换器。
[0029]图6表示第二电压转换器中的滞后的示例曲线图。
[0030]图7表示第二电压转换器内的示例阈值逻辑。
[0031]图8表示第二电压转换器内的示例数字控制逻辑电路。
[0032]图9表示第二电压转换器内的示例模拟控制逻辑电路。
[0033]图10表示在电池具有40Ω内电阻的情况下在升压模式操作中第二电压转换器的示例曲线图。
[0034]图11表示在电池具有50Ω内电阻的情况下在升压模式操作中第二电压转换器的示例曲线图。
[0035]图12表示在电池具有150Ω内电阻的情况下在降压模式操作中第二电压转换器的示例曲线图。
[0036]虽然本公开容许各种修改和替代形式，但是本公开的细节已经借助于例子在图式中示出并且将进行详细描述。然而，应理解，所描述的具体实施例之外的其它实施例也是可能的。还涵盖落在所附权利要求书的精神和范围内的所有修改、等效物和替代实施例。
具体实施方式
[0037]许多物联网(IOT)或小型便携式装置越来越多地使用极小且便宜的电池。这些电池可以是银氧化物纽扣电池，但也可以是印刷电池。在过去，电池总是具有低内电阻(例如，
仅几欧姆)，且很少需要限制输入电流。然而，现代电池部分地因为其大小和低成本而具有大得多的内电阻。
[0038]可从这些电池汲取的电流很大程度上取决于电池的内电阻，所述内电阻为电池的放电状态(即，剩余电池电荷)的函数。例如，如果放电电池的电流汲取过高，则电池的输出电压可能下降到电压转换器的通电复位(POR)电平以下，从而使得使用电池的电子装置保持复位而非启动。
[0039]限制DCDC转换器从此类电池接收的输入电流的方法包括测量和控制输入电流，这需要部件和复杂性。然而，使用此类均匀限流技术会导致充满电的电池启动(即，提供电流)比它们所能做到的慢，而大量放电的电池仍可能导致不可靠的电流输出。
[0040]图1表示一组内部电池电阻(例如，5、10、15、25、50和75Ω)的电池电压(y轴)随负载电流(x轴)变化的例子100。任何电池可递送的最大电流取决于内部电池电阻和最小所需电压。
[0041]例如，对于具有高内电阻(比如75Ω)和1.1V的最小有用电压的电池，如从图1所示，最大负载电流仅为6mA。对于低于22.5Ω的电阻，最大电流为至少20mA。重要的是，在此例子中，端电压不会下降到1.1V以下。安全电压电平可以是例如1.2V
±
50mV。
[0042]图2表示第一电压转换器202的例子200。在此例子200中，转换器202在第一位置206处耦合到电池204以用于升压模式操作(增加输出电压)，并且在第二位置208处耦合到电池204以用于降压模式操作(减小输出电压)。还示出了电池电流212、电池电压214、升压模式输出电压216、降压模式输出电压218、升压模式电压和电流220以及降压模式电压和电流222。在此示例实施例中，电压转换器202是开关电容器电压转换器，因此还示出了两个10μF开关电容器。
[0043]控制逻辑210被配置成使用电压模式或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电压转换器，其特征在于，包括：输入，所述输入被配置成从电池接收第一电压；输出，所述输出被配置成将第二电压提供到负载；控制器，所述控制器被配置成在从所述电池接收的所述第一电压低于第一阈值电压的情况下减小从所述电池接收的电池电流。2.根据权利要求1所述的装置：其特征在于，所述控制器被配置成基于从所述电池接收的所述第一电压和所述第一阈值电压生成启用/停用控制信号。3.根据权利要求2所述的装置：其特征在于，所述启用/停用控制信号是具有启用状态和停用状态的数字信号。4.根据权利要求3所述的装置：其特征在于，如果所述启用/停用控制信号被设置为：所述停用状态，则停止从所述电池到所述负载的电力传送，或所述启用状态，则从所述电池向所述负载传送电力，或所述停用状态，则将所述电压转换器置于低电力待机状态中。5.根据权利要求1所述的装置：其特征在于，所述控制器被配...

【专利技术属性】
技术研发人员：亨里克斯，
申请(专利权)人：恩智浦有限公司，
类型：发明
国别省市：