[实用新型]一种基于LoRa终端的电池升压电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及LoRa终端结构，尤其涉及一种基于LoRa终端的电池升压电路。

背景技术

LoRa是专为低带宽、低功耗、远距离、大量连接的物联网应用而设计无线通信技术，其在智能家居、交通物流、环境保护、公共安全、智能消防、工业监测、个人健康等多个领域得到越来越多的应用。

在物联网要求超低功耗，远距离的应用场景下， LoRa终端的最小系统一般为：一个低功耗供电系统，一个低功耗MCU，一个LoRa收发芯片，一个传感器。

LoRa收发芯片是semtech公司生产的SX1276/SX1277/SX1278，其对应的工作电压是1.8V-3.9V。市面上低功耗MCU的标称电压一般为1.8V-3.6V。

在标准电压3.3V的情况下，LoRa终端最小系统在休眠模式下最低功耗可以达到4.5uA，而终端要进行远距离通讯的最大发射功率为20dBm，最大发射电流为120mA。所以，要想LoRa终端实现低功耗，远距离的应用，LoRa终端的电源系统的基本要求是低静态电流，可以承载LoRa终端的大发射电流，高效率。

目前，市面上最通用的干电池是碱性干电池，其标称电压都是1.5V。一些体积要求小，方便用户更换电池的LoRa终端产品需要用到单节干电池供电，例如电动车遥控器，汽车遥控器，摩托车遥控器，烟雾报警器等。LoRa终端采用1.5V单节干电池作为电源，就必须采用升压电路，将单节干电池1.5V的电压升到LoRa终端需要的3.3V。而LoRa终端进行远距离通讯进行发射的时候，考虑到电源装换效率，升压电路可承载的最大电流必须大于250 mA,在电池低电的情况下甚至要承载大于400mA的电流。由此可以看出，一个要满足低功耗，远距离物联网应用的LoRa终端终端产品，其单节干电池升压电路不仅仅需要满足低静态电流，而且可以负载LoRa终端进行远距离通讯时所需的发射大电流，并且保持高效率的能量装换。只要整个LoRa终端能够满足待机功耗小于30 uA，一节7号1.5V碱性干电池就能够使终端待机超过2年，能够使终端正常实用超过1年。

但是目前市面上单节干电池升压电路,一般都是采用单个升压DCDC的方案。可以做到低静态电流的升压电路，不能负载大电流。而可以负载大电流的DCDC,却不能做到低静态电流。这些干电池升压电路都不能满足于lora终端低功耗，大电流的要求。

实用新型内容

为解决现有技术中的问题，本实用新型提供一种基于LoRa终端的电池升压电路。

本实用新型包括电池、第一升压模块、第二升压模块、单片机和LoRa收发芯片，其中，所述电池分别通过第一升压模块或第二升压模块为单片机及LoRa收发芯片供电，所述单片机分别通过控制线与第一升压模块和第二升压模块相连，所述单片机通过通讯线与LoRa收发芯片相连，LoRa终端在低功耗模式下，由第一升压模块为电路供电，在功率发射模式下，由第二升压模块为电路供电。

本实用新型作进一步改进，所述第一升压模块采用DC-DC HT7733升压芯片，将电池电压从0.85-1.5V升压到3.3V，开启状态下的静态电流为5uA，关断电流为0.5uA，启动电压只用0.7V。

本实用新型作进一步改进，所述第一升压模块还包括设置在电池和DC-DC HT7733升压芯片之间的第一电感，所述第一电感采用直流阻抗为0.2欧姆以下的功率电感。

本实用新型作进一步改进，所述第一电感的直流阻抗为0.165欧姆。

本实用新型作进一步改进，所述第二升压模块采用能够承载LoRa收发芯片发射时大电流的DC-DC ETA1036-33S2F升压芯片，使电池电压从0.85-1.5V升压到3.3V。

本实用新型作进一步改进，所述第二升压模块还包括设置在电池和DC-DC ETA1036-33S2F升压芯片之间的第二电感，所述第二电感采用直流阻抗是0.2欧姆以下的功率电感。

本实用新型作进一步改进，所述第二电感的直流阻抗为0.125欧姆。

本实用新型作进一步改进，所述单片机采用意法半导体公司生产的STM8L052C6T6芯片，在低功耗模式下，单片机只消耗电流1.35uA。

本实用新型作进一步改进，所述LoRa收发芯片采用semtech公司的SX1276/SX1277/SX1278扩频芯片，在3.3V的低功耗模式下，LoRa收发芯片消耗的最低电流为0.2 uA。