跳至内容

Junyi's Lab

🚀 超低电压输入的升降压电路(0.3V 转 5V)

Table of Contents
Boost Converter by Junyi
图 1 - Ultra Boost Converter 实拍

# 芯片选型

接了一个很有挑战的需求,需要我把 0.5V 的电压转换到 2.0V。

传统的 Boost-Buck 电路无法实现这个需求,因为一个普通二极管的压降约为 0.7V,可是电源只能提供 0.5V 的电压。

大部分现有的电压转换芯片,需要 0.9V 的启动电压,电源不能满足这个要求。

找了很久,发现了 TPS6200 这款芯片,它支持 0.3V-5.5V 的输入,并且以 1.8V - 5.5V 的电压输出(可调且固定)

# PCB 设计

很好的 JYF 老师,指点我很多,使我的 PCB 旋转。

一开始,我参考了 Supplying TPS61200 With a Single Solar Cell 和 Using TPS61200 as WLED Driver 作出第一版设计,拿给 JYF 老师看:

没什么问题,就是有一些问题要改一下

—— JYF

然后 JYF 老师教了我很多关于电源电路设计的技巧,比如:

  • 铺铜时使用“阻止区”避免产生“天线”
  • 在“天线”的附近,打过孔,让干扰回流到地
  • 画板子,把板子尺寸设置成 5mm 倍数,好做外壳
  • 钢网在淘宝做更便宜
  • 横着的座子不好用,换成罚站的好用

虽然 JYF 老师偶尔“内涵”我一下,但还是得感谢 JYF 老师,他的帮助这是让这个项目一次成功的关键。

(顺便一提,我偷懒去掉了 MPP 电路,可能持续 20ms 对电源索取 1A 的电流,在某些燃料电池里相当于短路,从而影响电源寿命)

# 焊接

这是我第一次手工焊接 QFN 芯片,弄坏了一个 PCB 才焊接好。最后的成品质量很高。

之前焊接 0805 很丑,现在焊接 0603 封装现在也不在话下。以后失业可以去工厂打螺丝了

这次焊接跟之前相比,有了很大进步(在这里看我之前的电路板:超迷你 ESP8266 开发板)

# 成品图

Boost Converter by Junyi Boost Converter by Junyi
图 2 - Ultra Boost Converter
Boost Converter by 3.0V battery
(a) 使用 3.0V 纽扣电池
Boost Converter by 1.5V battery
(b) 使用 1.5V 电池
图 3 - 来自不同电压输入,输出 2.0V 稳压点亮 LED
New Boost Converter

2024 年 6 月 15 日 更新内容:

  • 移除了排针
  • 移除了纽扣电池座
  • 移除了 POWERSAVE 选项(默认 enable)
  • 可调输出电压从 0.5V~3.3V 改进到 0.5V~5.5V
  • 更换为 3mm 电位器,反馈电路距离变短
图 4 - 升级之后的 Ultra Boost Converter