KOKT199 May 2017 BQ27220 , BQ27426
초저전력 휴대용 핸드헬드 장치 또는 배터리로 구동되는 원격 무선 센서 노드 설계에 관계없이 배터리 충전 상태, 배터리 성능 상태 및 장치의 남은 작동 시간을 정확하게 측정, 예측 및 보고해야 하는 필요성이 수많은 애플리케이션에서 점점 더 중요해지고 있습니다.
예를 들어 많은 IoT(사물 인터넷) 애플리케이션에서는 상호 연결된 초저전력 배터리 구동 장치의 안정적인 네트워크가 구축되어야 합니다. 더 구체적으로 말하자면 공장 안팎에 구축된 산업용 현장 기기 및 DAQ(데이터 수집) 시스템은 원격 모니터를 사용하여 다양한 환경 및 작동 조건에서 정보를 감지하고 호스트 시스템에 보고합니다. 원격 기기 배터리의 정확한 충전 상태 및 성능 상태 모니터링은 신뢰할 수 있는 IoT 네트워크를 달성하고 유지하는 데 매우 중요합니다.
TI의 고급 센서 및 저전력 연결 부품 같은 새로운 기술을 통해 제조업체에서 무선 배터리 구동 시스템을 설계하여 안정성과 성능을 획기적으로 향상시키는 동시에 구축 복잡성과 비용을 절감할 수 있습니다. TI의 배터리 관리 포트폴리오는 이러한 시스템의 효율적이고 안정적이며 적절한 모니터링 및 작동을 보장하는 데 사용되는 다양한 제품으로 구성됩니다.
예를 들어 TI의 bq27426 및 bq27220 배터리 연료 게이지는 최소한의 사용자 구성과 시스템 MCU(마이크로컨트롤러) 펌웨어 개발만 요구합니다. 이러한 제품의 표준 구성은 스마트폰과 같은 고전류 및 고배터리 용량의 애플리케이션을 대상으로 하지만, "스케일링을 사용한 저전류 애플리케이션을 위한 향상된 해상도 측정" 애플리케이션 노트에 설명된 대로 저전류 애플리케이션도 지원할 수 있습니다.
TI의 SimpleLink™ 초저전력 무선 MCU 플랫폼을 통해 저전력 산업용 IoT 필드 측정을 위한 고정밀 배터리 연료 게이지 레퍼런스 설계는 무선 IoT, Bluetooth® 저에너지, 4 1/2자리, 100kHz 트루 RMS 디지털 멀티미터 레퍼런스 설계(그림 1에서 블록 다이어그램을 보여줌)를 사용하여 저전류 애플리케이션에서 bq27426 연료 게이지 정확도와 성능을 개선하는 방법을 보여줍니다.
그림 1 무선 DMM 블록 다이어그램이 성능 향상은 외부 전류 감지 저항과 다양한 bq27426 배터리 프로파일 매개 변수의 적절한 스케일링을 통해 bq27426 전류 측정 해상도를 높임으로써 달성됩니다. 이 향상된 정확도의 연료 게이지 레퍼런스 설계의 경우 표준 10mΩ 전류 감지 저항을 200mΩ 저항으로 대체하여 해상도가 1mA에서 50µA로 변경되었습니다. 그림 2에서는 표준 1mA 해상도 솔루션과 비교했을 때 50µA 구성의 전류 측정 정확도 향상을 보여줍니다.
그림 2 해상도 측정 오차이렇게 전류 측정 정확도가 향상되어 시스템 연료 측정 정확도와 성능이 향상됩니다. 예를 들어, 그림 3에서는 무선 DMM 배터리가 완전히 충전된 상태(0시간)에서 완전히 방전된 상태(약 28시간)로 전환될 때 두 해상도 구성의 잔여 시간 오차를 보여줍니다.
그림 3 잔여 시간 오차이 플롯은 향상된 해상도 구성과 관련된 잔여 시간 예측의 상당한 개선을 강조하여 보여줍니다. 특히 표준 해상도 구성이 방전 사이클 초기에 급격한 변동으로 표시된 1mA의 해상도 경계를 넘는 경우에 더욱 분명하게 드러납니다. 또한 성능 차이는 더 낮은 시스템 부하 전류를 필요로 하는 애플리케이션에서 훨씬 더 중요해질 것입니다.
요약하면 단순한 저항 및 연료 게이지 매개 변수 스케일링은 정확한 배터리 상태 측정이 필요한 IoT, 필드 측정 및 기타 초저전력 시스템을 최적화하는 데 사용할 수 있습니다. 따라서 다음에 저전력 애플리케이션에 재충전이 필요할 때, TI의 배터리 게이지 제품 중 하나를 사용하여 연료가 바닥나는 일이 없도록 하십시오!
추가적인 리소스:
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