一个电池组电源简化系统设计

我们都经历过这样的情形，当需要使用一个电子设备时，发现设备的电池已经没电了。在很多年间，我们的便携式电子设备受到了电池寿命和尺寸的限制。随着锂离子电池成本的持续走低，以及电荷密度的不断增加，运行时间更长，更加令人兴奋的电子设备将大量涌现。由于应用开始向着使用多节电池组的方向发展，设计人员将在克服电池电压瞬态效应和变化的同时，面临着将较高电压转换为紧凑电子电路可用电压的问题。

这些示例包括无人机、吸尘器机器人、电动工具、以及电动自行车等。开发人员倾向于使用电压更高电池组来增加充电之间的电池续航能力。目前，无人机的飞行时间被限制在大约25分钟，而电动自行车单次充电后的最大行驶里程可以达到50英里。电池使用寿命将随着更小巧、更高电压电池的使用而增加。

所有这些应用的一个共性就是电机，它会对电源电压产生有害的瞬态效应，诸如电机反冲和可以高达输入电压两倍的电感尖峰脉冲。如果未相应地设定输入电压额定值，那么这些较高的电压会损坏系统电源解决方案，以及其它内部电路。如果电机突然停止或减速，一个负电流会被泵入电源，从而导致电源电压增加。在下面的图中，通道1显示的是电源电流、通道2显示的是电源电压，而通道3显示的为电机速度。

图1：由于电机减速而导致的电源泵入。