讓電池使盡全力 切換式電荷泵浦角色吃重

Tiborlee

任何微控制器(MCU)需要的運作電壓，至少須達到3.3伏特(V)，然而任何MCU的核心卻只需1.8伏特就能運作。一顆三號或四號電池在充飽電的狀態能提供1.3～1.5伏特的電壓，系統至少需要兩顆電池來運作，因此當電池電力逐漸下滑到0.9伏特以下時，即使用兩顆電池也無法讓系統運作。
為了解決這種問題，可採用升壓式轉換器，就能把電壓提高到1.8伏特或更高，這種情況下MCU只須用一顆電池就能運作。因此即便系統只使用一顆電池，當電壓下降到0.5伏特時還是能運作。此外，系統可以用一顆0.5伏特的太陽能電池來供電。當電壓下降到過低的水位時，研發人員亦可採用各種方法來保護系統資料，像是切換到低耗電模式並搭配隨機存取記憶體(RAM)資料保存技術。如此使用者即能在不中斷作業的情況下更換電池並恢復正常運作。本文將探討如何運用切換式電荷泵浦來解決這些系統電力問題。
許多MCU與系統單晶片(SoC)架構都內含一個晶片內建升壓式轉換器，能接受電池或其他電源的輸入電壓，並產生一個比輸入電壓還高的可選擇輸出電壓。舉一個採用太陽能電池來供電的產品為例，一個太陽能電池能提供約0.5伏特的電力，因此須要串聯至少三個太陽能電池才能產生所需的電壓。運用升壓式轉換器就能利用一個太陽能電池來為內含MCU的系統供電。本文將帶領各位了解升壓式轉換器(切換式電荷泵浦SMP)在運作時的各種功能與模式，以及使用切換式電荷泵浦面臨的各種問題與改進效率的技巧。

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henry_he

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