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由于支持物聯網的無線傳感器激增，所以針對無線低功率設備而定制的小型、高效率電源轉換器的需求也增大了。最新的 LTC3129 和 LTC3129-1 設計滿足了這種需求。LTC3129 和 LTC3129-1 均是單片降壓-升壓型 DC/DC 轉換器，輸入電壓范圍為 2.42V 至 15V。LTC3129 的輸出電壓范圍為 1.4V 至 15.75V，而 LTC3129-1 有 8 個引腳可選的固定輸出電壓 (在 1.8V 至 15V)。這兩款器件在降壓模式都提供了 200mA 最低輸出電流。

LTC3129 和 LTC3129-1 在禁止工作時電流為零 (VIN 和 VOUT 均為零)，而當選擇省電的突發(fā)模式 (Burst Mode®) 工作時，VIN 的靜態(tài)電流僅為 1.3µA，這些特點使低功率傳感器非常受益，因此這兩款器件非常適合微功率和能量收集應用，在這類應用中，高效率和極輕負載是至關重要。這兩款器件的降壓-升壓型架構使它們非常適合多種電源。

LTC3129 和 LTC3129-1 的其他關鍵特點包括固定 1.2MHz 工作頻率、電流模式控制、內部環(huán)路補償、自動突發(fā)模式工作或低噪聲 PWM 模式工作、準確的 RUN 引腳門限以允許設定 UVLO 門限、電源良好輸出和 MPPC (最大功率點控制) 功能以從光伏電池供電時優(yōu)化功率傳送。

緊湊的 3mm x 3mm QFN 封裝和高集成度使得 LTC3129 / LTC3129-1 在空間受限的應用中擺放更為容易。用這兩款器件完成電源設計僅需要為數不多的幾個外部組件和一個電感器，而且這些外部組件可以小至 2mm x 3mm。內部環(huán)路補償進一步簡化了設計流程。

3.3V 轉換器靠室內光照條件用小型太陽能電池工作

圖 1 電路利用了 LTC3129 和 LTC3129-1 獨特的能力，可采用低至 7.5µW 的輸入電源啟動和運行，這使它們能夠用小型 (不到 1 平方英寸) 低成本太陽能電池、靠不到 200 流明的室內光級別的光照工作。這使由室內光供電的無線傳感器等應用得以實現，在這類應用中，由于工作時占空比非常低，所以 DC/DC 轉換器必須從非常低的可用功率支持極低的平均功率要求，同時盡可能少地消耗功率。

圖 1：3.3V 太陽能供電的轉換器靠室內光工作

為了實現這種低電流啟動，LTC3129 和 LTC3129-1 僅吸取非常小的 2µA 電流 (停機時更小)，直至滿足以下 3 個條件為止：

lRUN 引腳電壓必須超過 1.22V (典型情況)

lVIN 引腳電壓必須超過 1.9V (典型情況)

lVCC 電壓 (在內部靠 VIN 產生，不過也可以從外部提供) 必須超過 2.25V (典型情況)

直至所有這 3 個條件都滿足為止，該器件始終處于 “軟停機” 或備用狀態(tài)，僅吸取 2µA 電流。

這就允許功率微弱的輸入源給輸入存儲電容器充電，直至電容器電壓足夠高以滿足前述 3 個條件為止，這時，LTC3129 / LTC3129-1 開始切換，如果輸入電容器存儲了充足的能量，那么 VOUT 上升至穩(wěn)定值。利用 RUN 引腳上的外部電阻分壓器，輸入電壓可以設定為 2.4V 至 15V 之間的任意值，在這個設定電壓值上，該器件退出 UVLO 狀態(tài)。RUN 引腳電流典型值低于 1nA，因此可以使用電阻值很大的電阻器，以最大限度降低 VIN 端吸取的電流。

在圖 1 所示應用實例中，一旦轉換器啟動，存儲在 CIN 中的能量就用來使 VOUT 進入穩(wěn)定狀態(tài)。如果 VOUT 的平均功率需求低于太陽能電池提供的功率，那么 LTC3129 / LTC3129-1 就保持突發(fā)模式工作，VOUT 保持穩(wěn)定狀態(tài)。

如果平均輸出功率需求超過可用輸入功率，那么 VIN 降低，直至達到 UVLO 為止，在這個點上，轉換器重新進入軟停機狀態(tài)。也是在這個點上，VIN 開始再充電，從而允許周期重復。在這種打嗝模式工作中，VIN 遲滯地設定在大約 UVLO 點，在這實例中，VIN 紋波大約為 290mV。這個紋波是由 RUN 引腳的 100mV 遲滯設定的，由 UVLO 分壓比而獲得。

請注意，通過針對選定太陽能電池，將轉換器的 UVLO 電壓設定為 MPP (最大功率點) 電壓 (典型情況下為 70% 至 80% 開路電壓)，太陽能電池可以始終靠近最大功率傳輸電壓工作 (除非平均負載要求低于太陽能電池的功率輸出，在這種情況下，VIN 上升，并保持高于 UVLO 電壓)。

為了進一步優(yōu)化效率和消除不必要的 VOUT 負載，LTC3129 / LTC3129-1 在軟啟動或任何時候選擇了突發(fā)模式時都不從 VOUT 吸取電流。這防止了轉換器在軟啟動時給 VOUT 放電，因此保持了輸出電容器上的電量。實際上，當 LTC3129 處于休眠狀態(tài)時，在 VOUT 端根本就不吸取電流。就 LTC3129-1 而言，由于存在高阻抗內部反饋分壓器，VOUT 端吸取低于微安級電流。

增加電池備份

在很多太陽能供電應用中，當太陽能電池功率不足時，由備份電池供電。圖 2 顯示了一個應用，與之前的實例相比，本圖中轉換器增加了一個硬幣型鋰離子主電池和幾個外部組件，以在萬一光源不能提供維持 VOUT 所需的必要功率時，作為備份電源使用。在這個例子中使用了 LTC3129，允許 VOUT 針對 3.2V 來設定，以更好地與硬幣型電池電壓相匹配。

圖 2：使用硬幣型備份電池的太陽能供電轉換器

在這個例子中，電池放置在轉換器的輸出端，設定 LTC3129 以調節(jié) VOUT 略高于電池電壓。這樣就可確保，無論何時，只要 VOUT 可以有太陽能輸入供電，在電池就沒有負載。萬一由于給負載供電的光照不足而導致 VOUT 下降，那么 LTC3129 的 PGOOD 輸出就降低，負載就從轉換器輸出端切換到電池端，從而保持 VOUT 等于電池電壓，轉換器的輸入和輸出電容器能夠進行再充電 (如果有光照可用)，從而使負載能夠借助 PGOOD 信號周期性地從電池切換至轉換器。采用這種方法以后，負載會盡可能由太陽能輸入供電，電池則僅以分時方式使用，從而延長了電池壽命。