シングルボード型スマートパワーバンクには、どのような保護機能や性能が搭載されていますか?

図3に示すボードは、安定した低ノイズ性能を確保するため、4層PCB(信号/電源 – GND – GND – 信号/電源) で設計されています。

図3: 動作確認および試験済みのシングルボードソリューション

このボードには、バッテリを過放電(バッテリの損傷や寿命の短縮につながる恐れがある)から保護するための低電圧ロックアウト(UVLO) 機能が搭載されています。
1S構成のバッテリの場合、バッテリ電圧が3.3Vを下回ると、LTC3115-1 はUVLO機能を動作させてバッテリを保護し、自動的にシャットダウンします。

誤ったバッテリ接続から回路を保護するため、ダイオード(D3)とヒューズ(FUSE1)による逆極性保護が実装されています。また、意図しない電流の流れを防ぐバリアとして機能するMOSFET Q1、Q4、およびQ3のボディダイオードにより、入力を逆電圧からさらに保護しています。

図4: ステップ応答および過渡応答解析

本システムは、強い過渡応答およびステップ応答に最適化されており、動的な負荷条件下でも安定した動作を保証します。
図5は、V1が高い電圧から15Vへと低下する際の、LTC4416 出力の優先切り替え動作を示しています。デバイスの出力は8VのV2へシームレスに移行するため、電圧変化によって出力負荷に影響が及ぶことはありません。なお、V1の復帰ポイントは16.8Vに設定されています。

図5: 一定の出力負荷条件(VOUT = 5V固定、負荷電流 = 1A、R1 = 281kΩ、R3 = 24.9kΩ)
における、LTC4416 のV1(15V)からV2(8V)への優先切り替え

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