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分析便携设备锂电池的供电效果

分析便携设备锂电池的供电效果

来源:
2021/06/12 11:10
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【摘要】:

  便携式设备电池的供电策略

  随着人们生活水平的提高,电子设备在我们生活中的使用越来越多,人们的生活越来越离不开电子设备。这里提到的电子设备并不局限于我们每天使用的手机、相机等,还包括我们每天使用的所有便携式电子设备。

  当然,所有的电子设备都需要充电,没有电池就不能给它们充电。目前,电池的选择和低功耗的设计方法已经成为成功开发电池动力产品的关键。由于半导体技术的发展速度快于电池技术,电源管理设计是让用户深刻了解产品好坏的关键。

  除了安全性、成本和尺寸,最大化电池寿命和电池寿命对于电池供电应用的系统设计也很重要。随着越来越多的电池技术被应用到便携式设备中,选择正确的充放电方式是很有必要的。本文首先回顾了便携式应用的一般电池策略,然后讨论了使用当今集成解决方案的电源管理和电池管理电路设计。

  今天使用最广泛的电池技术

  电池技术可简单分为两大类:不可充电和可充电。一次使用后就被丢弃的非充电电池被称为一次性电池。碱性电池是最常见的家用一次性电池。市面上也有碱性充电电池,但超出了本文的讨论范围。一个典型的碱性电池的浮压约为1.5V到1.65V,标称电压为1.2V,寿命结束电压约为0.9V。根据负载电流不同,单个碱性电池的使用寿命可低至0.7V-0.8V。表1显示了一些常见的碱性电池配置。一些应用程序可以根据产品形状、系统需求、可用的解决方案和电力预算进行各种配置。

  例如,无线光电鼠标解决方案在1.8V到3.2V的电压范围内工作。鼠标正常工作时使用两个碱性电池串联,没有一个稳压器。如果你想要一个非常紧凑的鼠标设计,两个AA/AAA碱性电池可能不合适。在这种情况下,可以使用AA/AAA碱性电池来减少占用的空间,但升压转换器必须将电压提高到1.8V。

  碱性电池配置比较

  碱性电池配置比较

  可充电电池被认为是二次电池,可以在每次使用后恢复到原来的状态,直到电池寿命结束。本文将以锂多元电池和镍氢电池为例。镍金属氢化物电池的形状和工作电压范围与碱性电池相似,是碱性电池的良好替代品。传统镍氢电池的一个缺点是自放电率高(约20% /月,如表2所示),但一家领先的电池制造商通过提供一系列镍氢电池克服了这一障碍,可在12个月后保持至少85%的产能。金属氢化物镍电池有简单、低成本的恢复充电方案,但嵌入式充电器的双截止充电方式(根据充电电流和工作环境确定)将达到最佳性能。双截止充电方法结合了温度随时间升高,电压随时间降低(或不改变)的特点。

 

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