Die geringe Ruhestromaufnahme ist vorteilhaft für Anwendungen wie etwa intelligente Wasser- und Gaszähler, die stets eingeschaltet sind, aber beim Übertragen ihrer Daten kurzzeitig viel Leistung aufnehmen. (Bild: Texas Instruments)
Der DC/DC-Buck-Boost-Wandler von Texas Instruments (TI) kombiniert eine programmierbare Eingangsstrombegrenzung mit integriertem Dynamic Voltage Scaling. Laut Aussagen des Unternehmens ist er damit der industrieweit erste Wandler, der diese beiden Techniken verbindet. Als Resultat der Kombination erhöht sich die Batterielebensdauer um mindestens 50 Prozent.
Entwickler können dadurch die Nutzungszeit batteriebetriebener Industrie- und Personal-Electronics-Anwendungen verlängern. Für Entwickler ist es stets eine Herausforderung, einerseits die Ruhestromaufnahme ihrer Applikationen zu verringern und andererseits den Ausgangsstrom so hoch zu halten, dass Signale mit gängigen Funk-Standards wie etwa Narrowband Internet of Things (IoT), Bluetooth Low Energy, Langstrecken-Verbindungen und Wireless M-Bus zwischen vernetzten Smart-Grid-Anwendungen und einem Netzwerk übertragen werden können.
Das eingebaute Dynamic Voltage Scaling des TPS63900 sorgt dafür, dass die Stromversorgung funktioniert, während das System gleichzeitig mit der niedrigsten Spannung läuft, die für einen effizienten Betrieb erforderlich ist. Dies maximiert die Batterielebensdauer und reduziert die erforderlichen Wartungsmaßnahmen an industriellen Anwendungen. Dieses Feature gibt Designern die Möglichkeit, die Stromversorgungsarchitekturen für Sensoren und ICs für die drahtlose Vernetzung zu optimieren, und ermöglicht die Realisierung von Anwendungen, die mindestens zehn Jahre mit einer Primärbatterie auskommen.
Unter anderem lässt sich der Buck-Boost-Wandler in Sicherheits-Sensoren oder drahtlosen IoT-Sensoren mit dem MSP430FR2155 von TI kombinieren, um Vibrationen von Wasserpumpen für die vorausschauende Instandhaltung zu überwachen. Der TPS63900 bietet eine Ruhestromaufnahme (IQ) von 75 nA mit einem Wirkungsgrad von 92 % Wirkungsgrad bei 10 µA und ermöglicht ein effizientes Laden von Superkondensatoren zum Abfedern von Lastspitzen, zum Bewahren der Batteriekapazität und zum Steigern der Lebensdauer und Leistungsfähigkeit eines Systems. Vollständig aufgeladene Superkondensatoren helfen bei der Deckung des Energiebedarfs von Bauteilen, die hohe Spitzenströme aufnehmen und beispielsweise in intelligenten, motorbetriebenen Türschlössern zu finden sind.
Des Weiteren steigert der TPS63900 die Stabilität vernetzter Applikationen, indem er die von Lastsprüngen verursachte Welligkeit der Ausgangsspannung um bis zu 50 % verringert. Die extrem schnelle Sprungantwort des neuen Buck-Boost-Wandlers sorgt für eine niedrige Ruhestromaufnahme, während die interne Regelschleife gleichzeitig aktiv bleibt.
(prm)
