電壓轉換器有助于提高電池的電源效率

電池供電電路必須節(jié)能，電池才能長時間使用。為此，選擇節(jié)能組件并將其組合成一個系統(tǒng)。電路中的構建塊越少，整個系統(tǒng)的能源效率就越高。

圖 1 顯示了一個電水表作為電池供電設備的示例。該系統(tǒng)使用只有一個電源電壓的 MAX32662 微控制器。輸入電壓范圍介于 1.71 V 和 3.63 V 之間。

圖1. 微控制器在電池供電的水表中集成了固定電壓調節(jié)器。

微控制器可以直接由電池供電，電池可提供 2 至 3.6 V 的電壓，具體取決于溫度和充電狀態(tài)。電路中只需要幾個額外的元件，這意味著整體系統(tǒng)效率可以非常高。然而，微控制器的電流消耗在很大程度上與實際電源電壓無關。微控制器是采用 2 V 還是 3.6 V 工作，對該 IC 沒有影響。

帶毫微功耗開關穩(wěn)壓器的水表

對于此類情況，可以使用新的毫微功耗開關穩(wěn)壓器。使用這些類型的開關穩(wěn)壓器，可以有效地將電池電壓轉換為較低的值，例如 2 V。毫微功耗開關穩(wěn)壓器在輸出端為微控制器提供所需的電流，但在電池側的較高電壓下需要的電流較少。圖 2 顯示了增加了高效毫微功耗開關穩(wěn)壓器 MAX38650 的水表電路。

圖2. 在水表電路中添加了一個毫微功率穩(wěn)壓器。

添加此 IC 可以顯著延長電池壽命 — 很容易將電池壽命延長 20% 或更高。由于溫度、峰值電流、傳感器的定期關閉等眾多影響參數，確切的節(jié)省效果因情況而異。添加的 DC-DC 轉換器的靜態(tài)電流在這里起著決定性的作用。如果開關穩(wěn)壓器消耗過多的能量，預期的節(jié)省就會消失。

使用 Nanopower 穩(wěn)壓器節(jié)省功耗

圖 3 顯示了一個帶有 MAX38650 毫微功耗穩(wěn)壓器的電路。顧名思義，該 IC 的靜態(tài)電流在納安范圍內。在工作期間，開關穩(wěn)壓器僅消耗 390 nA 的靜態(tài)電流。在 DC-DC 轉換器可以關閉期間，它只需要 5 nA 的關斷電流。這種毫微功耗電壓轉換器非常適合在圖 1 所示的系統(tǒng)中節(jié)省能源。

圖3. 所示為毫微功耗穩(wěn)壓器電路。

如圖 3 所示，只需要幾個無源外部元件。R_SEL 引腳上的一個電阻器沒有使用電阻分壓器，而是僅使用一個電阻器來設置輸出電壓。電阻分壓器消耗大量電流，根據電壓和電阻的不同，電流可能會大大超過MAX38650的靜態(tài)電流。因此，該 IC 使用可變電阻器;僅在電路打開時進行簡短檢查。

IC 檢測輸出電壓的設定值 — 在接通期間的短時間內，200 μA 的電流通過該可變電阻器。測量所得電壓，然后存儲在 IC 內部。這意味著在運行過程中通過傳統(tǒng)的分壓器不會有能量損失。

通過添加電壓轉換器，可以提高系統(tǒng)的效率并延長充電壽命。