[實用新型]一種基于LoRa終端的電池升壓電路

有效

• 申請號: 201721184719.0
• 申請日: 2017-09-15
• 公開（公告）號: CN207134838U
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發明（設計）人: 葛文韜
• 申請（專利權）人: 深圳市泰比特科技有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所(普通合伙)44248
• 代理人: 趙雪佳

技術領域

本實用新型涉及LoRa終端結構，尤其涉及一種基于LoRa終端的電池升壓電路。

背景技術

LoRa是專為低帶寬、低功耗、遠距離、大量連接的物聯網應用而設計無線通信技術，其在智能家居、交通物流、環境保護、公共安全、智能消防、工業監測、個人健康等多個領域得到越來越多的應用。

在物聯網要求超低功耗，遠距離的應用場景下， LoRa終端的最小系統一般為：一個低功耗供電系統，一個低功耗MCU，一個LoRa收發芯片，一個傳感器。

LoRa收發芯片是semtech公司生產的SX1276/SX1277/SX1278，其對應的工作電壓是1.8V-3.9V。市面上低功耗MCU的標稱電壓一般為1.8V-3.6V。

在標準電壓3.3V的情況下，LoRa終端最小系統在休眠模式下最低功耗可以達到4.5uA，而終端要進行遠距離通訊的最大發射功率為20dBm，最大發射電流為120mA。所以，要想LoRa終端實現低功耗，遠距離的應用，LoRa終端的電源系統的基本要求是低靜態電流，可以承載LoRa終端的大發射電流，高效率。

目前，市面上最通用的干電池是堿性干電池，其標稱電壓都是1.5V。一些體積要求小，方便用戶更換電池的LoRa終端產品需要用到單節干電池供電，例如電動車遙控器，汽車遙控器，摩托車遙控器，煙霧報警器等。LoRa終端采用1.5V單節干電池作為電源，就必須采用升壓電路，將單節干電池1.5V的電壓升到LoRa終端需要的3.3V。而LoRa終端進行遠距離通訊進行發射的時候，考慮到電源裝換效率，升壓電路可承載的最大電流必須大于250 mA,在電池低電的情況下甚至要承載大于400mA的電流。由此可以看出，一個要滿足低功耗，遠距離物聯網應用的LoRa終端終端產品，其單節干電池升壓電路不僅僅需要滿足低靜態電流，而且可以負載LoRa終端進行遠距離通訊時所需的發射大電流，并且保持高效率的能量裝換。只要整個LoRa終端能夠滿足待機功耗小于30 uA，一節7號1.5V堿性干電池就能夠使終端待機超過2年，能夠使終端正常實用超過1年。

但是目前市面上單節干電池升壓電路,一般都是采用單個升壓DCDC的方案。可以做到低靜態電流的升壓電路，不能負載大電流。而可以負載大電流的DCDC,卻不能做到低靜態電流。這些干電池升壓電路都不能滿足于lora終端低功耗，大電流的要求。

實用新型內容

為解決現有技術中的問題，本實用新型提供一種基于LoRa終端的電池升壓電路。

本實用新型包括電池、第一升壓模塊、第二升壓模塊、單片機和LoRa收發芯片，其中，所述電池分別通過第一升壓模塊或第二升壓模塊為單片機及LoRa收發芯片供電，所述單片機分別通過控制線與第一升壓模塊和第二升壓模塊相連，所述單片機通過通訊線與LoRa收發芯片相連，LoRa終端在低功耗模式下，由第一升壓模塊為電路供電，在功率發射模式下，由第二升壓模塊為電路供電。

本實用新型作進一步改進，所述第一升壓模塊采用DC-DC HT7733升壓芯片，將電池電壓從0.85-1.5V升壓到3.3V，開啟狀態下的靜態電流為5uA，關斷電流為0.5uA，啟動電壓只用0.7V。

本實用新型作進一步改進，所述第一升壓模塊還包括設置在電池和DC-DC HT7733升壓芯片之間的第一電感，所述第一電感采用直流阻抗為0.2歐姆以下的功率電感。

本實用新型作進一步改進，所述第一電感的直流阻抗為0.165歐姆。

本實用新型作進一步改進，所述第二升壓模塊采用能夠承載LoRa收發芯片發射時大電流的DC-DC ETA1036-33S2F升壓芯片，使電池電壓從0.85-1.5V升壓到3.3V。

本實用新型作進一步改進，所述第二升壓模塊還包括設置在電池和DC-DC ETA1036-33S2F升壓芯片之間的第二電感，所述第二電感采用直流阻抗是0.2歐姆以下的功率電感。

本實用新型作進一步改進，所述第二電感的直流阻抗為0.125歐姆。

本實用新型作進一步改進，所述單片機采用意法半導體公司生產的STM8L052C6T6芯片，在低功耗模式下，單片機只消耗電流1.35uA。

本實用新型作進一步改進，所述LoRa收發芯片采用semtech公司的SX1276/SX1277/SX1278擴頻芯片，在3.3V的低功耗模式下，LoRa收發芯片消耗的最低電流為0.2 uA。