今日的物联网(IoT)是由数量巨大的安装在人类极难挨近当地的长途传感单元组成，为确保事务不中止，下降检修本钱，这些传感单元有必要智能办理动力，彻底自主运转。这些要求标明，能量收回及充电规划有必要确保转化能效极高，充电办理恰当，尽或许从环境提取更多的电能送到电池，以最快的速度储存电能，并且不会损坏电池或缩短电池续航时刻。
为满意这些技能需求，意法半导体推出了一款微型封装或裸片的超低功耗直流-直流转化器芯片，该芯片可用于太阳能光伏(PV)板或热电发生器(TEG)，依据从动力提取电能优化技能的最大功率点追寻算法(MPPT)，内置一个能效极高的电源办理模块，可以给任何类型的电池快速充电，或为微操控器、收发器、传感器等周边配套芯片供给电能;适用于室表里作业条件和十分小的温度梯度。经过提高体系集成度和可靠性，一起大幅下降体系组件整体本钱，SPV1050体现出了依据无线传感器网络(WSN)的工业运用的中心产品的悉数重要特性，这些工业运用包含工业生产操控、工厂自动化、环境和气候/楼宇监督、智能照明以及手机配件、便携设备、医疗设备、健身穿戴设备等消费运用。
图1–SPV1050的方针运用
前语
SPV1050超低功耗高能效能量收回及充电器的最大输出功率约400mW，依据全桥全嵌入式DC-DC转化器，硬件可设为升压或降压转化形式，输入电压规模从75mV至18V，因而，适用于商场大多数热电发生器(低压高电流)和太阳能电池板(高压低电流)，为使输入级阻抗与换能器输出阻抗匹配，还完成了一个高效的MPPT算法。
该功率点追寻算法依据环境改变条件实时更新最大功率点(MPP)，其作业原理是一般每16秒对输入电压进行一次采样和记载，然后将采样暂存在一个外部电容器内，因而，可以定时更新内部MOSFET的开关占空比，以跟从VMPP算法，即使是在辐照、度热梯度条件极易改变时也是如此。开始时，经过一个外部电阻器的分压器，依据电源参数和典型作业条件，用户可以设置MPP功率点，如需求，还可以封闭MPPT算法。
为防止充放电过量，内部高精度逻辑模块经过一个外部电阻器分压器监督电池电压，由于电池调整电压可以设定在2.6 V到5.3V规模内，可满意任何类型电池充电约束(液态锂电池、聚合物锂电池、超级电容电池、薄膜固态电池、镍氢电池)。一起，依据所用电池的技能和拓扑，欠压阈值可设在2.2V到3.6V之间，这两个阈压值均可准确设定，精度为±1%。
图2–SPV1050架构
SPV1050内置两个彻底独立的低功耗LDO稳压器，输出电压分别为1.8V和3.3V。每个稳压器可以为负载供给最高200mA的电流，确保±0.5%的最大压降。一旦敞开，只有当电池电压在Vuvp +5%和Veoc之间时，稳压器才会向负载开释电能。因而，任何负载都不会遭到电池电量不稳或低电的影响。此外，两个低电平有用数字输出向主操控器陈述电池是否在充电 (BATT_CHG)和逻辑电平传输晶体管(pass-transistor)开关是否闭合(BATT_CONN)。SPV1050有QFN 5×5 20引脚封装和裸片两款产品，图2是框图。
SPV1050的作业原理
充电器
为确保电池的续航才能和整个体系的安全，SPV1050内部操控逻辑电路驱动STORE和 BATT两个引脚之间的逻辑电平传输晶体管，这样电池电压一直保持在欠压维护 (UVP)阈值和充电完毕(EOC)阈值之间。在充电器第一次导通前，逻辑电平传输晶体管关断。在这种情况下，电池流出的电流仅仅技能性走漏电流，电流值低于1nA。极低的电流耗费可延长“上架时刻”，防止“发动前”电池放电。只需STORE引脚电压上升，则逻辑电平传输晶体管导通，EOC引脚上电压阈值被激活，只需电池充溢电量，DC-DC转化器将会中止开关操作，直到VSTORE>VEOC-EOCHYS停止，一旦电压低于差值，转化器就会重新开始作业。相同，为防止过度放电，假如STORE引脚电压低于VUVP阈压，逻辑电平传输晶体管将会关断。经过在STORE、UVP和EOC引脚之间分配电阻，设置VUVP和VEOC两个阈压，即可完成这两项功用。
下图描绘了在电池充电电压、输入电压不同的典型用例中，在环境温度下，直流-直流转化器升压形式的转化功率。
图3：SPV1050转化能效(升压形式)
电源办理器
实际上，SPV1050仍是一个内置两个LDO稳压器的电源办理器，经过相关输出引脚供给1.8V 和3.3V稳压电源，依据每个稳压器向负载开释的电能功率，LDO稳压电源的电能或许来自能量收回电源或蓄电池。可是，若想要LDO供给任何巨细的电流，需求衔接电池，这就是说， STORE和BATT引脚之间的逻辑电平传输开关有必要闭合。可选择敞开每个LDO稳压器，或许向相关使能引脚馈入高电平有用信号来封闭每个LDO稳压器。
若想具体了解SPV1050的作业原理和运用设置，请拜访意法半导体网站上的产品数据手册。
SPV1050的规划东西-评价板和参阅规划
SPV1050评价板
SPV1050配有全套的评价板、演示板和参阅规划东西，咱们向初度触摸这款产品的开发规划人员强烈推荐评价板。
STEVAL-ISV019V1(图4)评价板让用户可以运用SPV1050的悉数功用，快速树立一个评价渠道，在一个实体设备上测验这款器材的功能。评价板包含正常运转所需悉数无源器材，供给多个芯片电压监督丈量点，完成了升压装备，让运用规划人员可以快速发现最佳的体系装备，优化SPV1050的作业点和能效，板载衔接能量收回电源和电池的接口。该评价板是一个典型的收集太阳能并转化成电能(0.5 V ≤VMPP ≤ 2.5 V, 30 μA ≤ IMPP ≤ 20 mA)充入电池(3.7 V欠压维护阈压(UVP)和4.2 VEOC阈压)的用例。只略加改动运用组件，规划人员即可将任何类型输入电源(PV, TEG, USB等)与电池匹配，概况拜见运用笔记AN4394。
图4：STEVAL-ISV019V1
