超低功耗智能和物联网电源管理装置

图2：德克萨斯仪器msp430g2 LaunchPad评估板采用CC3000无线网络处理器模块。

电源管理

“超低功耗”的定义与技术的发展，比较设备可以是棘手的，因为有一些低功耗的状态。一个有用的衡量一个电源的功率效率是它的静态电流（智商）。看到这个信息的白皮书，智商：它是什么，它不是什么，以及如何使用它。

将收获的能量转化为可用的电源，无线传感器节点需要一个电源管理设备如降压或降压转换器。设计功率等微控制器MSP430单片机和通信设备如CC3000（Wi-Fi）和CC2541（蓝牙），TI推出了TPS62740。针对300 mA输出电流设计，该降压转换器只提供360钠在积极运作静态电流和70 nA待机模式。效率优于90%到10µ这微小器件工作于可充电锂离子电池。输出电压可选择通过VSEL引脚四的范围内，从1.8到3.3 V在100 mV的步骤。

帮助设计师评估装置和测试它的操作和功能，这tps62740evm-186评估板提供一个用户指南。该指南解释了如何建立有效测量，避免常见错误。

对于低电流设计，该tps6273针对的是50毫安的输出电流电路，提供370 nA的静态电流在积极运作和15 nA的睡眠模式，同时还实现了90%的效率在输出电流低于15µA.

升压充电器

从低压输出收割机提取功率比较普遍的一种装置，如热电发电机或压电器件，是一个集成的DC / DC降压转换器升压充电器。TI的范围包括三个专门针对所谓的纳米功率应用，如电池的无线传感器节点。升压转换器还支持多种储能元件，如充电电池、超级电容器或常规电容器。

的bq25504可以开始与输入电压为330 mV的低，然后继续收获能量降低到80 mV。静态电流为330。该装置实现了一个可编程的最大功率点跟踪（MPPT）采样网络的力量传递到装置的优化。另外，外部参考电压可由单片机提供产生一个更复杂的MPPT算法。更详细的解释它如何工作可以在先前发布的文章5区。

评估板上，bq25504evm-674，展示了超低功耗升压转换器和电池管理能量收集应用，与大多数微控制器和3 V的硬币电池兼容。

bq25505升压的充电器，主动静态电流325 nA，增加了一个自主电源多路复用器的栅极驱动，保证恒功率时，系统需要的操作，即使没有能量可从收割机。双存储元件可以被多路复用，以提供一个单一的铁路系统负载。该装置是理想的应用场合对能源可以利用一些时间，从而延长电池的使用寿命。

最后，该bq25570增加降压输出调节保证系统具有外部可编程稳压电源。活跃的静态电流为488 nA和效率优于90%到10µA.此外，有独立的使能信号，允许应用程序控制运行时调节输出，或把装置在超低静态电流的睡眠状态，到5 nA。

结论

物联网运动的大量增长预测来自于智能无线传感器节点在远程监控应用范围内的扩散。这样的节点有可能完全依赖于能量收集燃料的超低功耗设备，提供智能（单片机），通信（射频网络处理器）和功率管理（升压和转换器）所需的。