驅(qū)動式無線流量計電源管理電路 - 電源管理電路圖設計TOP11 —電路圖天天讀（55）

　　TOP5 驅(qū)動式無線流量計電源管理電路設計

　　介紹了溫差發(fā)電的原理，應用低功耗儀器的設計方法，研制了一套基于蒸汽的溫差發(fā)電、充電功能的低功耗無線渦街流量計。引入無線通信方式，摒棄了傳統(tǒng)自動化儀表布線繁瑣的缺點。該流量計具有較好的實用價值。溫差發(fā)電是利用熱電轉(zhuǎn)換材料將熱能轉(zhuǎn)化為電能的全靜態(tài)發(fā)電方式，具有無噪音、無污染、無磨損、壽命長、體積小等優(yōu)點，但其輸出電壓波動大、輸出功率小，適用于微小功率的設備使用。溫差發(fā)電有完善的物理理論基礎和成熟的溫差發(fā)電片制造技術(shù)的支持，從20世紀60年代開始，陸續(xù)有一批溫差發(fā)電機成功用于航天飛機和軍事領域。近幾年隨著溫差發(fā)電片生產(chǎn)成本的降低與轉(zhuǎn)換效率的不斷提高，溫差發(fā)電技術(shù)在工業(yè)和民用方面表現(xiàn)出了良好的應用前景。

　　電源管理電路設計

　　電能管理包括TEG的電能收集、鋰電池充放電、TEG輸出電壓、鋰電池狀態(tài)檢測和異常報警以及流量計各部件的工作狀態(tài)控制等功能。如圖5所示，電能管理電路由TEG、DC/DC、鋰電池充電芯片、鋰電池和穩(wěn)壓芯片組成。

　　圖5 電源管理電路圖

　　流量計電路的電源由TEG或電池提供。當管道中有蒸汽流過時TEG便發(fā)電，經(jīng)二極管D1可向電路供電，此時二極管D2處于截止狀態(tài)，鋰電池不向電路供電；當管道中沒有蒸汽流動時，TEG沒有電壓輸出，此時D2導通，D1截止，鋰電池向電路供電。

　　基于ISL911x高度集成升降壓電源電路設計

　　Intersil公司的ISL9110和ISL9112是高度集成升降壓開關(guān)穩(wěn)壓電源，輸入電壓可高于或低于輸出電壓，并可在降壓和升壓模式無縫轉(zhuǎn)換，輸入電壓1.8V-5.5V，輸出電流1.2A，效率高達95%，靜態(tài)電流35uA，開關(guān)頻率2.5MHz，I2C接口，主要應用在單個鋰電池的 3.3V穩(wěn)壓器，智能手機和平板電腦，手持設備和POL穩(wěn)壓器。本文介紹了ISL9110和ISL9112主要特性， 方框圖，幾種典型應用電路圖，以及ISL9110IRTNZ/IRT7Z/IRTAZ-EVAL1Z評估板主要特性，電路圖和相應的材料清單與PCB元件布局圖。

　　ISL9110和ISL9112主要特性：接受輸入電壓高于或低于調(diào)節(jié)輸出電壓，自動和巴克之間的無縫過渡，提高模式，輸入電壓范圍：1.8 v至5.5 v，輸出電流：1.2，效率高：95%，35μa靜態(tài)電流輕載效率最大化，2.5 mhz切換頻率最小化外部組件的大小，選擇Forced-PWM模式和外部同步，I2C接口（ISL9112），充分保護過流，過熱和欠壓，小3 mmx3mm TDFN包。

　　圖2. ISL9110IRTAZ 典型應用電路圖

　　圖3. ISL9112典型應用電路圖

　　圖4. ISL9112IRTNZ 典型應用電路圖