可編程邏輯控制器 (PLC) 在工業(yè)自動化系統(tǒng)中越來越普遍。在每個可以想象的制造環(huán)境中控制各種機器都需要對各種功能進行編程，從移動化工廠混合罐上的閥門到控制生產(chǎn)線上傳送帶的速度。同一張PLC卡可以用于多個不同的過程;唯一的區(qū)別是給定 PLC 單元上的編程指令。

這些編程指令的可編程性和數(shù)據(jù)保留有時需要備用電源來存儲足夠的能量，以便在突然的輸入電壓損失期間正確關(guān)閉 PLC。在熱插拔到機架式系統(tǒng)中的 PLC 卡中經(jīng)常發(fā)生這種功率損耗。

為了提供適當(dāng)?shù)臄嚯?，必須將能量存儲?PLC 卡上。最簡單的方法是獲取輸入電壓并直接驅(qū)動電容器組。但是，這需要一個更大的電容器組，如果輸入電壓通過電容器以更高的電壓存儲能量來提升，那么您需要的電容器組更大。然后，系統(tǒng)還必須支持在這種更高的存儲電壓下運行，從而使系統(tǒng)設(shè)計復(fù)雜化并增加其成本。

PMP9761 TI Designs 參考設(shè)計為這一困境提供了一個“兼而有之”的解決方案。使用的降壓-升壓轉(zhuǎn)換器雙向提升存儲電容器的輸入電壓并降低系統(tǒng)的電容器電壓。系統(tǒng)電源保持不變，只是增加了電容器組和升降壓轉(zhuǎn)換器以提供備份功能。這種簡單直接的實現(xiàn)為某些 PLC 提供了基本功能。

· 本參考設(shè)計描述了一個備用電源電路，它通過使用一個降壓-升壓轉(zhuǎn)換器和一個備用電容器來解決對電源中斷的瞬時保護問題。該實現(xiàn)是基于一個完全集成的TPS63060降壓-升壓轉(zhuǎn)換器電路，使一個小的總解決方案大小。此配置已測試了完整的測試報告和操作說明。

· 廣泛可用的備用電容器電壓范圍(2.5-12V)導(dǎo)致更小的備用電容和解決方案尺寸

· 從主電源到備用電源運行的過渡過程中，無任何故障

· 備用電容器的類型和大小是可供選擇的，以滿足備用電源的需要

· 高達10瓦的輸出功率

· 小型和高效的單個變頻器的解決方案

· 支持連接到弱電源的脈沖負載

TPS63060 器件為由 3 節(jié)到最多 6 節(jié)堿性電池、鎳鎘電池 (NiCd) 或者鎳氫電池 (NiMH) 電池、或者單節(jié)或雙節(jié)鋰離子或者鋰聚合物電池供電的產(chǎn)品提供了一個電源解決方案。 當(dāng)使用一個雙鋰離子或者鋰聚合物電池時，輸出電流可升高至 2A 并將電池電壓放電至 5V 或者更低。 此降壓-升壓轉(zhuǎn)換器基于一個使用同步整流的固定頻率、脈寬調(diào)制 (PWM) 控制器以獲得最高效率。 在低負載電流情況下，此轉(zhuǎn)換器進入省電模式以在寬負載電流范圍內(nèi)保持高效率。 省電模式可被禁用，從而強制轉(zhuǎn)換器運行在固定的開關(guān)頻率下。 開關(guān)內(nèi)的最大平均電流被限制在 2.25A(典型值)。 使用一個外部電阻器分壓器可對輸出電壓進行編程，或者在芯片上對輸出電壓進行內(nèi)部固定。 轉(zhuǎn)換器可被禁用以大大減少電池消耗。 在關(guān)斷期間，負載從電池上斷開。 此器件封裝在一個 10 引腳SON PowerPAD? 3mmx 3mm 封裝內(nèi) (DSC)。

相同的架構(gòu)對于任何需要正確關(guān)閉的系統(tǒng)都很有用，即使它們的輸入電源電壓被移除，以及需要通過輸入總線的欠壓處理的系統(tǒng)。此類關(guān)鍵任務(wù)系統(tǒng)可能包括工廠中的醫(yī)療設(shè)備、傳感器和監(jiān)控系統(tǒng)，或故障安全用戶安全系統(tǒng)，如傳送帶斷開設(shè)備。在這些系統(tǒng)中，需要在輸入功率瞬變期間可靠運行，或者系統(tǒng)必須在突然移除其電源時進入已知的安全狀態(tài)。在備用電源系統(tǒng)中存儲能量是實現(xiàn)這兩個目標(biāo)的一種方法。