第3章核心选型参数（一）

3、核心选型参数（一）：输入电压范围、静态电流（Iq）、关断电流、工作频率

各位工程师朋友，咱们开始聊干货了。

选电源管理芯片，说白了就是选几个关键数字。数字对了，板子就稳了。数字错了，后面全是坑。今天我先讲四个最基础的参数：输入电压范围、静态电流、关断电流、工作频率。这四个参数，我每次选型都会第一个看。

共享单车锁的电源，基本就是锂电池。一节18650或者两节并联，满电4.2V，保护板切掉时大概2.8V左右。你想想看，芯片的输入电压范围必须覆盖这个区间。

我个人习惯，会留出20%的余量。比如电池最低2.8V，我就选最低输入能到2.5V的芯片。为什么？因为电池内阻在低温下会变大，瞬间大电流拉载时，电压会跌得更狠。我在项目中遇到过，冬天户外零下十几度，锁一开电机启动，电池电压瞬间掉到2.6V，芯片直接欠压保护，锁打不开。那次真是被坑惨了。

注意： 不要只看芯片标称的输入范围，要看它的“最小启动电压”和“最小工作电压”是不是同一个值。有些芯片启动时需要更高电压，启动后可以工作在更低电压。这个细节很容易被忽略。

另外，共享单车锁里还有升压需求。比如你要驱动一个3.3V的MCU或者NB-IoT模块，电池电压可能低于3.3V，那就需要Boost升压芯片。这时候输入范围的下限就特别重要了。

我一般这样选：

共享单车锁大部分时间都在睡觉。你想想看，一天可能只开锁三五次，其余23小时55分钟都在待机。这时候静态电流就是决定电池能用多久的关键。

静态电流，英文叫Quiescent Current，简称Iq。指的是芯片在空载或者轻载时，自身消耗的电流。这个电流越小越好。

我做过一个粗略计算：

当然这只是理论值，实际还有MCU休眠功耗、漏电流、自放电等因素。但你看，Iq差10倍，待机时间差10倍。所以选型时，我一般要求Iq低于10μA，最好能到1~5μA级别。

  核心观点： 共享单车锁的待机功耗，90%以上由静态电流决定。选芯片时，Iq是第一优先级。

这里有个坑：有些芯片标称的Iq是在空载、无开关动作时的电流。但实际工作时，芯片内部还有反馈电阻分压、使能引脚上拉等额外消耗。我建议你看数据手册里的“Total Supply Current”或者“Operating Supply Current”，那个更接近实际值。

关断电流，英文叫Shutdown Current。指的是芯片被关断（EN引脚拉低）后，从输入电源漏过去的电流。

你可能会问：都关断了，怎么还有电流？

嗯，这里要注意。芯片内部有使能电路、欠压锁定电路、甚至有些芯片的功率管在关断时仍然有体二极管漏电。好的芯片，关断电流可以做到0.1μA以下。差一点的，可能到1~2μA。

我曾经在一个项目里，用了某款国产LDO，关断电流标称1μA，实际测出来有3.5μA。三块板子都这样，后来查了应用笔记才知道，那个芯片的EN引脚内部有上拉电阻，必须外部拉低才能彻底关断。你说坑不坑？

我的习惯： 选型时，关断电流要求小于1μA。如果芯片有“真关断”功能（True Shutdown），优先考虑。真关断意味着输入和输出之间完全断开，没有漏电路径。

共享单车锁里，关断电流主要用于两种情况：

工作频率，主要针对DC-DC转换器。频率越高，电感和电容可以越小，但开关损耗也越大。

共享单车锁里，空间非常有限。PCB可能就一个火柴盒大小。所以高频方案更受欢迎。

我常用的频率范围：

我个人习惯，主电源用1.2MHz~1.5MHz。这个频率下，电感可以用4.7μH或2.2μH，体积不大，效率也能做到90%以上。辅助电源（比如给运放供电）可以用2MHz以上，因为电流小，效率不是主要矛盾。

避坑指南： 高频芯片的PCB布局要求更高。我曾经用了一颗2.2MHz的芯片，布局时没注意反馈走线，结果输出纹波大了两倍。后来把反馈电阻靠近芯片，纹波才降下来。高频方案，布局比选型更重要。

另外，工作频率还会影响EMI。共享单车锁虽然不像手机那样严格，但也要过CE/FCC认证。频率越高，谐波越丰富，滤波越难做。如果你对EMI没把握，选1MHz以下的芯片会更稳妥。

这四个参数，我每次选型都会先过一遍：

下一节，我会接着讲负载能力、输出电压精度、纹波和PSRR。这几个参数直接关系到你的锁能不能稳定工作。咱们下节课见。

课后小作业： 找一款你手头正在用的电源芯片，查一下它的数据手册，看看Iq和关断电流分别是多少。如果超过10μA，想想看你的电池能撑多久？