一個電池包電源簡化系統設計

我們都經歷過這樣的情形，當要使用一個電子設備時，發現設備的電池已經沒電了。

在很多年間，我們的便攜式電子設備受到了電池壽命和尺寸的限制。隨著鋰電池成本的繼續走低，以及電荷密度的不斷新增，運行時間更長，更加令人興奮的電子設備將大量涌現。由于使用開始向著使用多節電池包的方向發展，設計人員將在克服電池電壓瞬態效響應變化的同時，面對著將較高電壓轉換為緊湊電子電路可用電壓的問題。

這些示例包括無人機、吸塵器機器人、電動工具、以及電動自行車等。開發人員傾向于使用電壓更高電池包來新增充電之間的電池續航能力。目前，無人機的飛行時間被限制在約莫25分鐘，而電動自行車單次充電后的最大行駛里程可以達到50英里。電池使用壽命將隨著更小巧、更高電壓電池的使用而新增。

所有這些使用的一個共性就是電機，它會對電源電壓出現有害的瞬態效應，諸如電機反沖和可以高達輸入電壓兩倍的電感尖峰脈沖。倘若未相應地設定輸入電壓額定值，那么這些較高的電壓會損壞系統電源處理辦法，以及其它內部電路。倘若電機猛然停止或減速，一個負電流會被泵入電源，從而導致電源電壓新增。通道1顯示的是電源電流、通道2顯示的是電源電壓，而通道3顯示的為電機速度。

當電機減速時，電源電壓大幅下降。倘若電池的DC/DC轉換器未被額定在較高的電壓下運行，這將損壞系統電源處理辦法，并有可能對下游元件造成損壞。

在設計一個系統時，選擇一個支持寬輸入電壓范圍的DC/DC轉換器可以最大限度地減少，通常情況下是免除了關于外部瞬態保護電路的要。這不但簡化了設計，而且極大地減小知道決辦法尺寸。使用DC/DC轉換器，能使運行電壓較高的系統可以耐受電源電壓的新增，并保持輸出上的電壓穩壓。TI的LM5000系列器件具有針對高達42V/65V電壓的輸入電壓額定值，非常適合于解決12V/24V系統內的瞬態。例如，LM5007和LM25011非常適合于保護系統不受電源電壓短時新增的影響，而這種情況在這些系統中常常發生。關于電壓更高的24V/48V輸入總線，諸如LM5116的100V同步降壓控制器能夠解決這些系統中最差的瞬態情況。具有寬輸入電壓范圍的控制器和轉換器為高壓電池包使用供應了非常不錯的處理辦法，并且保護系統不受瞬態效應的影響，以使器件能夠在這些條件下保持運行。

在你打算創建最新的、最棒的便攜式或自主電子設備時，考慮會出現的最差系統瞬態效應，并選擇一個能夠保護下游電路的寬VINDC/DC器件。

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