用于ZigBee无线MCU的电源和电池管理参考设计

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描述

ZigBee(IEEE 802.15.4)技术在能源、家庭自动化、零售等领域的应用越来越多,其中一个DC连接或直接电池供电的低瞬变电源必不可少。本方案小外形、高性价比,用于ZigBee控制器、MCU和特种元件充电和能源管理。

方案特点

本电源采用LP5907 LDO,可为ZigBee控制器和其他元件提供2.8V稳定电压。由于电池充电管理芯片BQ24230具有具有动态电源路径(DPPM)功能,可在为电池充电的同时为负载供电。一旦DC连接器从BQ24230的输入端取走,电池就开始为系统供电。

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方案提供低噪声和高PSRR输出电压,能够为电池独立并同时充电的独立式电池充电器,欠压闭锁功能可防止电池达到临界低电压水平。主要性能如下:

DC输入电压:4.35-6.4V

输出电压(VOUT):2.8V

输出电流(IOUT):250mA

PSRR:1KHz 83dB

输出噪声电压RMS:250mA 6.5μVRMS

电池类型:锂离子

最大输入电流:500mA

快充电流:300mA

电池放电安全极限:2.93V

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LP5907为全新设计的超低噪音LDO,提供250mA的输出电流,具有低噪音、高PSRR、低静态电流以及低线性或负载瞬态响应等特征。LP5907可与一个1μF输入和一个1μF输出陶瓷电容器配合使用,无需噪音旁路电容器,即可提供同类中领先的抑噪性能。

BQ24230电池充电管理芯片针对空间有限的便携式应用,支持25-500mA之间充电电流,具有输入过压保护的高输入电压范围,支持低成本、不受管制的适配器。USB输入电流限制精度和启动顺序允许BQ24230满足USB-IF浪涌电流规范。

芯齐齐BOM分析

本方案电路精简,包括LP5907低噪音LDO、BQ24230电池充电管理芯片,整体BOM只有18个标准元器件,可从硬之城(allchips.com)一站购齐。

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LP5907 LDO设计用于射频和模拟电路,工作于-40°C to 125°C,提供从1.2V到4.5V型号,每档差距25mV。该LDO采用NOPB、X2SON封装,全新设计无需使用噪音旁路电容器即可提供同类中领先的抑噪性能,节省了BOM成本,简化了电路设计和PCB布线。

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LP5907合USB-IF标准,集成动态电源路径管理(DPPM)功能同时和独立为系统供电并充电,基于输入的动态电源管理(VIN-DPM)用于防止不良USB电源,该器件采用小型3mm×3mm 16引脚QFN封装,工作温度-40°C~ 125°C。

电阻器方面,用于设定快充安全定时的R3连接于14引脚和地之间,阻值选择56.2kΩ,精度为1%。

R4(10kΩ)连接于1#(TS)和地之间,用以关闭测温功能。如果需要启动该功能,可以将此电阻器换成NTC电阻器,并连接于TS引脚和电池组之间。

审核编辑:汤梓红

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