Super cap back-up buck-boost converter loopt stationair op 60nA

Update: 6 augustus 2023
Super cap back-up buck-boost converter loopt stationair op 60nA

Altijd voldoende spanning is beschikbaar aan de ingang, de ingang is direct (zonder regeling) verbonden met de uitgang om de belasting en een buck te voeden omvormer houdt de condensator opgeladen.

Wanneer de ingang onder een drempel daalt, wordt deze losgekoppeld en wordt de belasting in plaats daarvan gevoed door de supercondensator via de dc-dc-converter, die nu in de boost-modus staat. "De TPS61094 kan meer dan 250 mA uitgangsstroom ondersteunen tot een ingangsspanning van 0.7 V", aldus het bedrijf.
'Ingangsspanning' lijkt hier de condensatorspanning te zijn, Electronics Weekly controleert dit. Zie ook circuit zonder supercap rechts.

Zestien interne instellingen zijn elk beschikbaar voor laadafsluitspanning (1.7-5.2V), laadstroom (2.5-600mA of uit) en uitgangsspanning tijdens back-up (2.7-5.4V), ingesteld via een 4bit ADC door de waarden van weerstanden aangesloten op respectievelijk pinnen Vchg, Ichg en Osel. Deze weerstanden worden alleen gelezen bij het opstarten of nadat de activeringspin is omgeschakeld.

Zodra de back-upcondensator is opgeladen, blijft de chip werken ongeacht de ingangsspanning, zolang er ten minste 700 mV over de condensator staat. Voor het opstarten is er een ~1.7V onderspanningsuitsluiting op de ingangspin.

Het wordt TPS61094 genoemd en heeft drie andere modi, ingesteld door de statussen van de 'enable'-pin en 'mode'-pin.

  • Automatisch – hierboven beschreven. De back-up condensator wordt gebruikt wanneer de ingang daalt tot binnen 100mV van de back-up uitgangsspanning.
  • Forced buck - de supercondensator wordt opgeladen, maar niet gebruikt voor back-up
  • Geforceerde bypass – de bypass mosfet staat continu aan en de converter is uitgeschakeld om energie te besparen. Geen bescherming tegen tegenstroom van uitgang naar ingang
  • Echte uitschakeling - de ingang, belasting en condensator zijn van elkaar losgekoppeld

Uitschakelen wordt automatisch ingevoerd als de ingang en condensator lager zijn dan ~1.7V en de output lager is dan ~1.6V.

De ruststroom met al deze in- en uitgangen varieert met de modus en kan zo laag zijn als 60 nA typisch (en zo hoog als 550 nA max), afhankelijk van de pin en de modus.

Verpakking is 2 x 3 mm, 12-pins dunne WSON.

TPS61094EVM-066 evaluatie module beschikbaar is.

Het gebruik is voorzien in slimme nutsmeters en andere laagvermogentoepassingen waar uitgangsstroompieken worden verwacht van radiobelastingen zoals smalband IoT, LTE-M, Wi-SUN, MIOTY, Bluetooth en draadloze M-Bus, zei TI.

De productpagina van de TPS61094 is hier en het gegevensblad is hier