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TPS63900 von Texas Instruments

DC/DC-Buck-Boost-Wandler verlängert die Batterielebensdauer

21. September 2020, 12:29 Uhr | Hagen Lang

TIs neuer DC/DC-Buck-Boost-Wandler TPS63900 verfügt als Alleinstellungsmerkmal über eine programmierbare Eingangsstrombegrenzung mit integriertem Dynamic Voltage Scaling sowie niedriger Ruhestromaufnehme. Dadurch lassen sich die Batterielaufzeiten signifikant verlängern.

Entwickler müssen einerseits die Ruhestromaufnahme ihrer Applikationen verringern, andererseits den Ausgangstrom für Funksignale im Narrowband-IoT, Bluetooth LE oder Wireless M-Bus hoch genug halten. Texas Instruments gibt an, dass der TPS63900 mit 75nA über die industrieweit niedrigste Ruhestromaufnahme (I_Q) verfüge. Bei einem Wirkungsgrad von 92 % bei 10 µA liefere er einen dreimal höheren Ausgangsstrom als konkurrierende Bauelemente.

Das Voltage Scaling des TPS63900 sorgt dafür, dass die Stromversorgung funktioniert, während das System mit der niedrigsten, für einen effizienten Betrieb nötigen Spannung läuft. Stromversorgungs-Architekturen können so für besonders stromsparende Sensoren und ICs für die drahtlose Vernetzung optimiert werden, sodass Anwendungen möglich würden, die mindestens 10 Jahre mit einer Primärbatterie auskämen.

Texas Instruments Buck-Boost-Wandler kann u.a. in Sicherheits-Sensoren oder drahtlosen IoT-Sensoren mit dem MSP430FR2155 von TI kombiniert werden, um Vibrationen von Wasserpumpen für die vorausschauende Instandhaltung zu überwachen. Mehr Informationen sind im Artikel “5 best practices to extend battery life in flow meters” erhältlich. Know-how dazu, wie eine integrierte, programmierbare Eingangsstrombegrenzung den Materialbedarf und die Gesamtkosten einer Lösung verringern kann, finden sich in der Applikationsschrift „Using input current limiting to extend battery life“.

Durch die Verringerung der durch Lastsprünge verursachten Welligkeit der Ausgangsspannung um bis zu 50 % erhöht der TPS63900 die Stabilität von Applikationen. Die schnelle Sprungantwort des neuen Buck-Boost-Wandlers sorgt für eine niedrige Ruhestromaufnahme, während die interne Regelschleife gleichzeitig aktiv bleibt. Dies kommt Designs von intelligenten Wasser- und Gaszählern zugute, die stets eingeschaltet sind, aber beim Übertragen ihrer Daten kurzzeitig viel Leistung aufnehmen.

In einem 2,5 mm x 2,5 mm großen WSON-Gehäuse (Wafer Small Outline No-lead) kostet der TPS63900 0,80 US-Dollar (ab 1.000 Stück). Das Evaluierungs-Modul TPS63900EVM ist auf TI.com für 49,- US-Dollar erhältlich.