摘要
　　今天的物聯(lián)網(wǎng)（IoT）是由數(shù)量龐大的安裝在人類極難接近地方的遠(yuǎn)程傳感單元組成，為保證業(yè)務(wù)不中斷，降低檢修成本，這些傳感單元必須智能管理能源，完全自主運(yùn)行。這些要求表明，能量回收及充電設(shè)計(jì)必須保證轉(zhuǎn)換能效極高，充電管理適當(dāng)，盡可能從環(huán)境提取更多的電能送到電池，以最快的速度貯存電能，而且不會(huì)損壞電池或縮短電池續(xù)航時(shí)間。
　　為滿足這些技術(shù)需求，意法半導(dǎo)體推出了一款微型封裝或裸片的超低功耗直流-直流轉(zhuǎn)換器芯片，該芯片可用于太陽能光伏（PV）板或熱電發(fā)生器（TEG），基于從能源提取電能優(yōu)化技術(shù)的最大功率點(diǎn)追蹤算法（MPPT），內(nèi)置一個(gè)能效極高的電源管理模塊，能夠給任何類型的電池快速充電，或?yàn)?a target='_blank' class='arckwlink_none'>微控制器、收發(fā)器、傳感器等周邊配套芯片提供電能；適用于室內(nèi)外工作條件和非常小的溫度梯度。通過提升系統(tǒng)集成度和可靠性，同時(shí)大幅降低系統(tǒng)組件總體成本，SPV1050表現(xiàn)出了基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）的工業(yè)應(yīng)用的核心產(chǎn)品的全部重要特性，這些工業(yè)應(yīng)用包括工業(yè)生產(chǎn)控制、工廠自動(dòng)化、環(huán)境和氣候/樓宇監(jiān)視、智能照明以及手機(jī)配件、便攜設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備、健身穿戴裝置等消費(fèi)應(yīng)用。
　　
　　圖1–SPV1050的目標(biāo)應(yīng)用
　　前言
　　SPV1050超低功耗高能效能量回收及充電器的最大輸出功率約400mW，基于全橋全嵌入式DC-DC轉(zhuǎn)換器，硬件可設(shè)為升壓或降壓轉(zhuǎn)換模式，輸入電壓范圍從75mV至18V，因此，適用于市場大多數(shù)熱電發(fā)生器（低壓高電流）和太陽能電池板（高壓低電流），為使輸入級(jí)阻抗與換能器輸出阻抗匹配，還實(shí)現(xiàn)了一個(gè)高效的MPPT算法。
　　該功率點(diǎn)追蹤算法根據(jù)環(huán)境變化條件實(shí)時(shí)更新最大功率點(diǎn)（MPP），其工作原理是通常每16秒對(duì)輸入電壓進(jìn)行一次采樣和記錄，然后將采樣暫存在一個(gè)外部電容器內(nèi)，因此，可以定期更新內(nèi)部MOSFET的開關(guān)占空比，以跟隨VMPP算法，即使是在輻照、度熱梯度條件極易變化時(shí)也是如此。開始時(shí)，通過一個(gè)外部電阻器的分壓器，根據(jù)電源參數(shù)和典型工作條件，用戶可以設(shè)置MPP功率點(diǎn)，如需要，還可以關(guān)閉MPPT算法。
　　為防止充放電過量，內(nèi)部高精度邏輯模塊通過一個(gè)外部電阻器分壓器監(jiān)視電池電壓，因?yàn)殡姵卣{(diào)整電壓可以設(shè)定在2.6 V到5.3V范圍內(nèi)，可滿足任何類型電池充電限制（液態(tài)鋰電池、聚合物鋰電池、超級(jí)電容電池、薄膜固態(tài)電池、鎳氫電池）。同時(shí)，根據(jù)所用電池的技術(shù)和拓?fù)洌穳洪撝悼稍O(shè)在2.2V到3.6V之間，這兩個(gè)閾壓值均可精確設(shè)定，精度為±1%。