低能量水平下的电压转换

本文将介绍一类新的 DC-DC 转换器，LTC3336 就是其中之一。它在待机模式下仅消耗约65 nA电流，非常适合电池供电系统。

转换效率是功率转换器的关键特性。用于降压转换的普通开关稳压器（降压转换器）通常具有85%至95%的转换效率。要达到的效率在很大程度上取决于可用的电源电压和要产生的相应输出电压以及所需的负载电流。然而，许多应用需要特殊类型的转换效率，为此有特殊的开关稳压器解决方案。这些部署需要针对低输出功率的优化转换器。始终处于开启状态的电池供电系统通常需要在待机模式下消耗非常低的电流。示例包括测量桥梁振动或检测森林火灾的传感器。在这些情况下，长时间保持低电池放电非常重要。在依赖能量收集器作为能源的系统中，这一特性尤为重要。

这种传感器也经常通过无线电连接到其他设备。通常通过能量收集或电池供电的单个节点点被链接以跨多个节点点和长距离传输信号。这些单独的无线电节点必须始终在“睡眠模式”中侦听信号，然后在出现相应信号时切换到能耗较高的操作模式并传播相应的信号。

图1.带有传感器的系统，该传感器始终提供少量能量，例如，能够检测森林火灾。

LTC3336 引入了一类新的 DC-DC 转换器。虽然 产生输出电压，输出端负载低，仅消耗 待机模式下的电流约为 65 nA。图2所示为紧凑型示例电路 从 V 产生 2.5 V 的输出电压在大约 7 V。

图2.LTC3336降压转换器的静态电流仅为65 nA，可产生2.5 V输出电压。

与此类电压转换器一样，输出电压不是通过电阻分压器设置的。这会浪费太多的能源。允许不同的输出 要设置的电压，使用引脚OUT0至OUT3。取决于接线 这些引脚的输出电压可以在1.2 V至5 V之间逐步设置。

在许多能量收集应用中，必须保护能源免受过大电流负载的影响。一些电池或收割机只能提供有限的电流。如果超过此特定电流限制，电压骤降，在某些情况下甚至可能发生损坏。因此，限制功率转换器的电流消耗是有意义的。LTC3336能够以10 mA至300 mA的可调步长限制输入电流。该输入电流限制与输出电压类似，可以通过IPK0和IPK1引脚的适当接线来设置。

图3中的效率曲线显示了在极低输出电流（如1 μA）下可以达到的效率。节省了大量能源，特别是在运行时间和低负载的应用中。

图3.7.2 V至2.5 V的电源转换效率约为70%，即使负载电流仅为1 μA也是如此。

结论

本文表明，LTC3336 是电池供电型产品的理想选择 系统，因为它在待机模式下仅消耗 65 nA 电流。这意味着 具有固定电池尺寸的电路可以运行更长的时间，或者 能量收集器可以设计得更小，因此成本更低。

审核编辑：郭婷