TI精講:解析可穿戴設備電源設計的關鍵點
發布時間:2015-06-23 責任編輯:echolady
【導讀】可穿戴設備huodelianghaodekoubeidanshixiaoliangbingbugao。zhuyaoyuanyinjiushizhuabudaogukedetongdian。kechuandaishebeidexuhangwentishuyujishushangnanyigongkedequexian,chengweirenmendegoubing。benwenjiuyouzhuanjiajiexikechuandaishebeidianyuanshejideguanjiandian。
可穿戴設備的電源設計要求
wensihuaboshishouxianweiwomenjieshaodeshiguanyukechuandaishebeidianyuanshejisuoxuyaozhuyidejidianguanjianyinsu。tabiaoshi,dangqianzhuliudekechuandaishebeidianchizhuyaofenweiliangzhong,yizhongshishiyonggaorongliangyijigaomidudeyicixinglidianchi,xuyaoyonghujingchangxingdigenghuan,danshiquekeyiweishengchanshangshengxiabushaochengben;另一種則是較受歡迎的可充電電池,就容量而言會比一次性電池小很多,不過總體上來講可穿戴設備的電池容量一般不會超過300mAh。
另一方麵,由於可穿戴設備經常會處於開機狀態,但是很多功能我們並不需要長時間開啟,像無線電和EEPROM這zhe樣yang的de模mo塊kuai也ye沒mei必bi要yao經jing常chang供gong電dian,那na麼me如ru何he利li用yong有you效xiao的de電dian池chi管guan理li方fang案an來lai實shi現xian靈ling活huo性xing處chu理li,達da到dao最zui大da效xiao率lv延yan長chang電dian池chi壽shou命ming的de目mu的de,是shi產chan品pin續xu航hang性xing最zui終zhong實shi現xian差cha異yi化hua的de關guan鍵jian因yin素su所suo在zai。文wen博bo士shi則ze表biao示shi,TI針對這方麵推出了基於超低 Iq 的降壓轉換器 TPS62740的電池管理方案,能夠很好地滿足以上提到的關於靈活性的設計需求。

圖1:TI基於TPS62740的電池管理方案
wenboshihaitidao,kechuandaishebeiduiyudianchimokuaidechicunyaoqiuhenxiao,duiyudianchijingdudeyaoqiuqueshiriyitigao,ruheshixianjiaoxiaodechongdianzhongzhidianliu,yeshimuqianjixugongkedenantizhiyi。“基於較小尺寸和充電終止電流的需求,TI推出了為可穿戴設備等低功耗應用量身定製的鋰離子電池充電器:Bq25100。”文博士為我們介紹道,Bq25100采用了0.9×1.6毫米的WCSP封裝,可支持尺寸僅為前代一半的充電器解決方案;Bq25100可以對低至10mA或高達250mA的快速充電電流進行準確控製,同時還可實現低至1mA的充電終止,從而支持微型鋰離子紐扣電池。此外,Bq25100還支持不足75nA的漏電流,可解決因漏電流帶來的電池損耗問題,延長電池使用時間。
圖2:TI基於Bq25100的小尺寸充電器解決方案

圖3:由不同漏電流帶來的電池使用壽命結果對比
區別於傳統的電池充電方案可穿戴設備的電池充電方式,除了最為傳統的USB供電外,文博士也為我們提供了兩種嶄新思路。一種是當下備受關注的無線充電方案,另一種則是備受爭議的能量采集方案。
能neng量liang采cai集ji技ji術shu,即ji充chong分fen利li用yong周zhou圍wei的de能neng量liang,並bing有you效xiao轉zhuan換huan為wei可ke以yi被bei存cun儲chu及ji采cai集ji的de電dian能neng,關guan鍵jian在zai於yu能neng效xiao及ji能neng夠gou采cai集ji的de能neng量liang數shu量liang,但dan是shi就jiu目mu前qian來lai說shuo這zhe項xiang技ji術shu還hai存cun在zai很hen大da的de挑tiao戰zhan性xing。比bi如ru,如ru果guo增zeng加jia額e外wai的de元yuan器qi件jian,在zai1個小時內采集的少量能量,可能不到1秒鍾工作就被消耗掉了,因此到底是否應該增添用於能量采集的元器件,仍存在爭議。
所幸的是,無線充電並沒有那麼大的技術障礙,市麵上已經有了很多可行的方案出現,當前TI也順勢推出了適用於可穿戴設備的無線充電解決方案,在該方案的接收模塊上,我們可以看到除了應用了上述所提及的降壓轉換器Bq25100外,還加入了基於Qi標準的無線充電接收器——BQ51003

圖4:TI推出的可穿戴設備無線充電方案(接收模塊)
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