单节锂电池(锂离子或者锂聚合物)在放电过程中的电压范围大概是4.2V-2.4V(最低电压与锂电池的保护板有关系)。一般单片机应用的推荐工作电压是3.3V,如果只使用LDO,那么锂电池在电压降低到3.5V左右时,输出电压就可能低于3.3V了(LDO有0.2V左右的压降),这时候锂电池还有一些电量没有充分释放,锂电池的可用容量就降低了。
为了解决这个问题,就有了既能升压又能降压的电源转换器,当输入电压高于输出电压时,转换器处于降压状态(Buck),当输入电压低于输出电压时,转换器处于升压状态(Boost),而且这个过程是完全自动的,在锂电池的整个工作范围内,用户得到的就是准确而稳定的输出电压。
TI出品的TPS63000就是这样一款产品,体积很小,效率很高,输出能力也很强,只需要一个电感,两个电容和一组设定输出电压的电阻。
下面是我做的一个评估板,使用了3X3X1.5毫米的电感,体积很小。TPS63000使用QFN10的封装,尺寸也是3X3毫米。
我测试的负载是ESP8266 WIFI模块,当WIFI处于输出传输状态时,峰值电流会超过200mA,可以完全正常工作。
电路图仅供参考,实际使用请认真阅读Datasheet:
PCB设计图:
参考资料:
https://en.wikipedia.org/wiki/Lithium_polymer_battery