利用热能收集延长远程传感器所用电池的寿命

容器存储多余的收集能量，以在重负载时支持 V_OUT。为了方便使用超级电容器 (超级电容器典型情况下最高电压额定值为 5V)，VSTORE 引脚上的电压从内部箝位至最高 4.48V。

在负载增大时，这种能量存储功能可在恢复至电池电源之前自动使用存储的能量保持 V_OUT，可降低或消除了电池泄漏。在图 7 所示波形中说明了这一点。这时可以看到，在轻负载时已经升高的 VSTORE 电压在负载增大时下降了，因为向负载提供了能量。可以看到，V_OUT 没有下降，BAT_OFF 信号仍然保持高电平，这指示即使在负载瞬态时电池也未用来支持输出。

图 7：用 VSTORE 功能支持负载瞬间增大

在无收集能量可用、存储能量耗尽的情况下，输出功率全部由电池提供，就像没有收集器一样，同时 V_OUT 稳定在比电池电压低 220mV 的电压值上。在这种情况下，收集器电路仍然保持空闲状态，仅给电池增加了 6µA 负载。这种情况下的收集器波形与图 5 所示相同。

为了针对 V_OUT 端短路情况保护电池，从 VBATT 到 V_OUT 的电流限制到最低 30mA 和最大 100mA。因此，当靠电池运行时，可以支持至少 30mA 的稳态负载。如果需要，可以在短时间内用 V_OUT 端的去耦电容器支持较大的瞬态负载。

收集器产生的稳态输出电流受几个因素的影响，但是主要受到可以加到 TEG 两端的温度差的限制。请注意，该电流不仅是 TEG 安装表面的温度和环境温度的函数，而且受到 TEG 低温侧使用的散热器热阻的影响。收集能量提供的输出电流在稳态时可能低至数微安直至几毫安。从 VSTORE 到 V_OUT 能够提供的电流受到这两个引脚之间电压差的限制以及通过 LTC3107 充电控制电路的内部通路电阻 (典型值约为 120Ω) 的限制。因此 VSTORE 电流典型情况下也限制到数毫安，而且未打算支持很大的负载瞬态。这应该由 V_OUT 去耦电容器应对。

除了 BAT_OFF 功能，LTC3107 还提供第二个输出电压，该电压由一个内部低压差 (LDO) 稳压器稳定在 2.2V，可用来给高达 10mA 的负载供电。如果必要，这个 2.2V LDO 也可由收集器和电池供电。

总结

为了方便在多种新的和现有的主电池供电应用中采用热能收集技术，LTC3107 设计为在 2V 至 4V 电池电压范围内工作。这个范围包括了在较低功率应用中使用的大多数流行的长寿命主电池，例如 3V 币形锂电池和 3.6V 锂亚硫酰氯电池。LTC3107 提供了两全其美的解决方案，既提供电池电源的可靠性，又可以最少的设计工作量和采用热能收集而降低了维护成本。