鸿宝HOSSONI蓄电池FM/BB12100M 技术及规格

采用碱性电池供电的超低功耗LDO电路设计咨询。我们现在设计一款产品，需要采用四个碱性电池供电驱动小电机，并采用一个LDO降压给芯片使用。其中电池电压是6V左右，IC电压是3。3V，现在选用了一款GM6250的LDO，他的待机电流是1uA，那么我们应该选用什么样的电容，保证小电机启动瞬间不会造成LDO输出过大的波动，以及保证纯粹休眠待机时候漏电最少。我们希望电容漏电也就1uA左右吧，小电机启动瞬间工作电流有1A，然后快速下落到200ma左右。

A6：电容漏电不是问题，几乎任何一般的电容都不会有太大的漏电。但是电容大了以后LDO会不稳定。靠加电容解决不了电压下降的问题，只有巨大的容量可能背的起来1A的堵转电流。一般是山不转水转，如果背不动电机就转而使那些对电压变化敏感、但电流不大的其它部分的电压不要受到堵转期间电压下降的影响，而放任电机部分的电压下降一段时间。

Q7：请问两组dc to dc Converter各应用于正及负电压输出（同一输入电源）要如何应用？

A7：如果选择两个分离的芯片实现这两个电源，则正电源的可选范围大得多、基本上可认为是很常规的。空间不是很大的情况下，如果不能同步两个电源、则这两个电源从前一级吸入电流总量的起伏与这两个电源的频率之间的差频有关，可以看到明显的“差拍”起伏。这种差拍如果落在百到数十千周的范围内，则难以由前级电源和储能电容消化。这两个电源中至少一个应该是可同步的，需要跟踪另外一个电源的频率。两个电源还应该做到错相配置，使他们不会在同一个时间从电源吸取电流、以减少对源端滤波的要求。这牵涉到另外一个要求：从系统上电顺序和安全的角度出发，那个电源更需要保证持续（主从性）？

的确，Fly-back架构在变压器方式中是比较简洁的。但是不是采用Fly-back架构还与其它条件有关。上次少问了一个问题：那个28V是稳定的吗？看起来这两个电源像是一个系统中的下级子电源，有可能该28V是可以保证的。如果该28V是可以保证的，则最简单的方式是自制一个变压器驱动器、利用变压器产生略大于+/-15V的非稳压DC，然后利用线性稳压器产生稳定的+/-15V。对于15V的输出来讲，2-3V的压降对效率的影响不大。

可以肯定，正电源用一般的Buck结构不会有问题。但对于负电源来讲，从+28到-15V的电压变化幅度很大、电流也不小，实际设计的难度不低。一般可见<1A的基于电感的Inverter具体实践。我建议在负电源侧考虑Fly-back结构。

还有一个问题：你肯定制变压器吗？待明确正负电源的主从性和28V的条件后，我们再来讨论可以有哪些选择。

MAX1654是一个不错的选择，只用单个控制器和一对开关管就可以实现两路受控制的输出。其不足是并不是错相的，同时全部能量首先需要注入到+15V点输出电容，让后将一部分再转移给-15V输出。这样对输入和+15V的储能、滤波要求会高一些。但由于只使用了一对开关管，又是同步整流结构，整体的效率和成本在这个功率上还是有竞争力的。还有一点就是需要调整反馈和过流保护部分的采样电路，以使其适应+/-15V的输出（Datasheet上提供的电路是<6V的）。

Q8：USB充电时，USB的中间两个管脚的接法单节锂离子电池升压到5.3V后，使用的的升压芯片是SP1308，但是在给其他带设备供电时，保护电路里的mos管发热过大。USB的中间两脚我是让它们处于悬空状态。在进行USB接口的充放电时，中间的信号脚如何接呢？

A8：看起来你说的是好几个问题；第一个问题是不是讲，当利用锂2电池通过升压芯片SP1308对外提供5.3V电源时、保护电路里的MOS管发热严重？我相信你一定是讲超乎寻常地发热；如果只是正常由于电流过大发热，大概你就不会当个问题提出来了。我没有找到SP1308的Datasheet，也不好判断是不是其转换效率有问题。另一个需要提醒你注意的是不要让瞬态大电流脉冲流过电池，这除了引起异常发热外、对电池寿命也极其不利。

第二个问题比较复杂，与你做了个什么东西关系很大。有关的标准有YD T1591-2006，USB Charger 2.0， USB 2.0， OMTP， USB OTG等，都可以从网站上查到。如果你要做的是USB的手机充电器，短接那两条线就是了（似乎不像你说的产品）。

Q9：镍氢电池的放电终止控制。我们现在有一个项目，12V电池组，平均放电电流5-8A，峰值10A，EOD：9V，要求做放电终止控制，但问题是，静态功耗可以达到多少？因为电池可能发货后，经过很长时间，如果静态电流太大，会造成电池过放电。

A9：总体上看，NiHM的自放电率是比较高的， 最好也就是起标称Ah容量0.001-0.002%。过放保护终止电路的静态功耗（电流）可以参考自放电电流设计（如果比自放电小得多没有实际效果）。从你的电池看，几十uA的静态电流不会有问题。MAXIM有很多基准+比较器组合可以工作在1-2uA，慢速（基本上是静态）驱动NMOS或PMOS均不需要太大电流。再小心设计供电环节的耗电，这个电路应该可以做到<10uA。

Q10：充电器和电池保护电路的融合已经实现了吧！?很多家公司都称自己的充电控制IC是集成方案，带智能保护。为什么专家还拿出来讨论，称部分融合，难道还需额外的保护电路？

A10：的确，包括MAXIM在内的许多家公司都有这种带有保护功能的产品。实际的融合的困难不在于电路设计，而在于对安全管理的尊重和行业分工习惯的延续。设计和制造带有滇池保护功能的芯片很容易，甚至也可以做到在同一个硅片上实现保护部分和充电控制部分的单点故障安全。但即使是这样做了，与由电池厂家在电池内部配制独立的保护电路比较也没有多大的成本优势。只有小电池和少量的不允许用户换电池的应用在使用没有内置保护电路的电池。从行业分工看，采用带有内置保护的电池包将由电池厂负责电池包的安全设计，责任划分清晰。如果把充电及保护一体化到一个芯片里，则这个芯片与电池的安装关系需要保证靠近和不可被轻易改动，基本上需要放到电池包里。这将带来散热、通用性以及与通用性有关的成本控制等一系列问题。电量计与保护电路的融合的实际推广高于充电器与保护电路的融合，而利用电量计可以完成充电的判决功能、可以认为是一种部分融合。