ZHCU685C July   2019  – March 2021

 

  1.   说明
  2.   资源
  3.   特性
  4.   应用
  5.   5
  6. 1系统说明
    1. 1.1 主要系统规格
  7. 2系统概览
    1. 2.1 方框图
    2. 2.2 设计注意事项
    3. 2.3 主要产品
      1. 2.3.1 TPS63900：具有 75nA 超低静态电流和 400mA 输出电流、输入电压为 1.8V-5.5V 的降压/升压转换器
      2. 2.3.2 TPS610995：具有 400nA 超低静态电流和 1A 峰值电流、输入电压为 0.7V 的同步升压转换器
      3. 2.3.3 TPS62840：具有超低静态电流消耗的 750mA 同步降压转换器
    4. 2.4 系统设计原理
      1. 2.4.1 电池电量计 BQ35100
      2. 2.4.2 系统内电流监测
        1. 2.4.2.1 两个电流范围的电阻器值计算
        2. 2.4.2.2 LPV521 增益计算
        3. 2.4.2.3 使用 TINA-TI 进行电流范围仿真
        4. 2.4.2.4 TIDA-01546 固件中的主要 ADS7142 寄存器设置
          1. 2.4.2.4.1 ADS7142 采样率
      3. 2.4.3 u-blox 的 NB-IoT 模块
      4. 2.4.4 Quectel 的 NB-IoT 模块
  8. 3硬件、软件、测试要求和测试结果
    1. 3.1 所需硬件
      1. 3.1.1 测试 TIDA-010053
      2. 3.1.2 TPS62840 子系统
      3. 3.1.3 TPS610995 子系统
      4. 3.1.4 软件
    2. 3.2 测试和结果
      1. 3.2.1 测试设置
      2. 3.2.2 测试结果
        1. 3.2.2.1 使用 TPS62840 降压转换器的测试结果
        2. 3.2.2.2 使用 TPS610995 升压转换器的测试结果
        3. 3.2.2.3 使用 TPS63900 降压/升压转换器 NB 的测试结果
        4. 3.2.2.4 总结
  9. 4设计文件
    1. 4.1 原理图
    2. 4.2 物料清单
    3. 4.3 PCB 布局建议
      1. 4.3.1 布局图
    4. 4.4 Altium 工程
    5. 4.5 光绘文件
    6. 4.6 装配图
  10. 5软件文件
  11. 6相关文档
    1. 6.1 商标
  12. 7术语
  13. 8关于作者
  14. 9修订历史记录

3.2.2.1 使用 TPS62840 降压转换器的测试结果

GUID-C7735483-22F3-424E-8615-4AAF0FFBF0B6-low.gif图 3-9 TPS62840 降压电池放电数据（2s 配置）

在该图和所有后续传输图中，假设电池的工作范围为 100% SOH 至 10% SOH。将使用 10% SOH 来比较三种不同的电源拓扑。图 3-9 显示，在使用 TPS62840 降压转换器为 NB-IoT 模块供电时，电池可以承受大约 135,000 次传输（在 10% SOH 下测得）。务必承认该测试是在很短的时间内进行的，在现场，除了 250mA 脉冲之外，待机电流也是一个影响因素。Topic Link Label3.2.2.4 中将考虑该因素，其中针对不同拓扑进行了实际电池寿命估算。

LiMn02 电池化学成分能够非常有效地保持其电压，并且在其寿命周期的前半部分会部分增加，因此该电池电量计将返回一个围绕 SOH 的更粗略的测量值。不过，在 70,000 次传输的中点附近，SOH 接近 50% 并最终持续下降至 0%。请参阅 FDK CR17500EP LiMnO2 原电池数据表以观察典型的电压放电曲线。

务必注意 TPS62840 降压转换器在 10μA（该测试中的待机电流）时的市场领先轻负载效率（请参阅 TPS62840 1.8V 至 6.5V、750mA、60nA IQ 降压转换器数据表 中的效率与负载电流之间的关系 图）。对于 VIN = 6.5V 至 VIN = 4.2V（表示两节串联电池已充满电和几乎完全放电），VOUT = 1.8V 时的效率处于 82–88% 的范围内。

在该测试中，TPS62840 器件在 VOUT = 3.3V 下运行，为 NB-IoT 模块供电。VIN 和 VOUT 之间的电压电平差较小，因此该器件将提供比数据表中的数据高几个百分点的效率。