R课堂|输入输出电压和器件常数对最大输出电流的影响

第三个（最后一个）主题是“输入电压和最大输出电流”。

在能量来源是电池的情况下，由于输入电压会出现波动，因此需要注意使用时电池电压会降到多少伏，以及最低电压时可输出的电流是多少。

以干电池为例，假设新电池的电压为1.55V左右，终止电压为0.9V，那么当将两节干电池的电压提升至3.3V时，输入电压将从3.1V开始，并一直使用到终止电压1.8V。需要注意的是，在升压转换器的情况下，输入电流会随着输入电压的降低而变大。当输入功率为3W时，如果输入电压为3V，则输入电流为1A。但当输入电压降至1.8V时，电流将增加至1.67A。

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如果采用稳压电源供电，由于稳压电源具有电流供给能力，所以即使在1.8V的供电电压下工作也不会出现问题。但如果采用电池供电的话，由于电池内阻会随着电池电压的下降而变大，因此当电池电压下降、电池内阻增大、电流增加时，电池端子电压会显著降低。当输入电流因供给电压的下降而进一步增加时，由于导通损耗以“电流的平方”增加，功率转换效率η降低，输入电流进一步增加。这会形成电池电压进一步下降、输入电流进一步增加的恶性循环，并使电源电压快速降至可工作的最低输入电压以下。可能会发生即使电池仍有剩余电量，但负载电流一增加电源就会关断，设备突然无法使用的情况。

电池的内阻与电池的种类也密切相关，新电池的内阻约为数十mΩ，但在其使用寿命的末期，会增加至数百mΩ～数Ω的程度。为了防止设备运行时间变短和系统意外停机，需要注意电池的内阻。

＊除了干电池外，锂离子等二次电池的内阻也会随着电池剩余电量的减少而增加。

在可以监测电池电压的情况下，随着电池电压的降低，通过切换到低功耗工作模式（比如减慢CPU时钟、降低负载电流峰值等），即使电池的内阻上升，也可以抑制电池端子电压的下降。虽然在电池寿命的末期电子设备的处理能力会下降，但这种低功耗工作模式可以有效防止意外断电，并有效利用电池的剩余电量来保存运行数据，以及确保系统的安全关闭时间。

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