可穿戴設備需要低功耗和長續(xù)航時間

　　可穿戴設備是物聯(lián)網(wǎng)(IoT)的組成部分，它們與用戶的智能手機或平板電腦相連，由單芯鋰離子、鋰聚合物電池組，或者兩節(jié)堿性、鎳鎘或鎳氫電池供電。兩個主要的可穿戴設備類別是智能手表和健身跟蹤設備，前者如Apple Watch和三星Gear，后者如Fitbit Blaze和小米手環(huán)2。隨著可穿戴設備越來越流行，消費者關心其設備單次充電能使用多長時間。長電池續(xù)航時間是每個消費者在做出購買決定時最先考慮的因素之一。

　　硬件小型化、傳感器技術、智能人工和智能算法領域的持續(xù)進展，最終將幫助把可穿戴設備帶到對抗糖尿病、心臟病和癌癥等慢性疾病的最前線。一項最新市場研究報告稱，這些技術進步將使可穿戴設備發(fā)展到這樣的水平——智能手表將能夠提前幾天警告配戴者注意中風或心臟病發(fā)作的危險。同時，隨著消費者看到可穿戴設備對于監(jiān)測心率、卡路里消耗、睡眠模式、步行和鍛煉活動等的好處，現(xiàn)在的可穿戴設備有望繼續(xù)穩(wěn)步發(fā)展。

　　Intersil的創(chuàng)新自適應脈沖頻率調(diào)制(PFM)IP和升壓-降壓穩(wěn)壓解決方案，解決了目前可穿戴設備設計中的一些問題，包括實現(xiàn)對系統(tǒng)電源和外圍設備(如Wi-Fi、藍牙、內(nèi)存模塊和LCD面板)的高效電源管理。Intersil的升壓-降壓穩(wěn)壓器IC提供很好的效率、降壓與升壓模式間的平滑轉換和對大負載階躍的快速瞬態(tài)響應。

　　Intersil公司移動電源產(chǎn)品高級副總裁 Andrew Cowell

　　Intersil的ISL9120升壓-降壓穩(wěn)壓器提供業(yè)內(nèi)較高效率(最高可達98%)，以延長電池續(xù)航時間。該器件的自適應電流限制PFM架構，支持其效率和平滑的升壓-降壓轉換，在輕負載效率和快速瞬態(tài)響應很關鍵的可穿戴設備應用中有效防止毛刺的出現(xiàn)。

　　隨著可穿戴設備的日益流行，電源設計工程師面臨著平衡成本、外形尺寸和電源效率的挑戰(zhàn)?？纱┐髟O備的典型電源解決方案采用三個DC-DC穩(wěn)壓器和3-5個LDO，這會占用寶貴的電路板空間。LDO還缺少升壓-降壓穩(wěn)壓器的高效率和可靠性，從而使性能受損。例如，對于采用輸出電壓Vout接近3.3V的鋰離子電池的系統(tǒng)，當使用LDO為其外圍設備供電時，來自應用處理器的大突發(fā)電流會造成輸入電壓降至低于LDO穩(wěn)定電壓，從而引起內(nèi)存重置或應用關閉。ISL9120通過支持更寬輸入電壓范圍和提供升壓來避免會造成電池掉電的電壓毛刺，從而解決了這個問題。因為它只需要一個電感，且采用1.41mm x 1.41mm的超小型封裝，所以設計工程師無需在效率或外形尺寸上做出妥協(xié)。

　　另外，ISL9120的1.8V～5.5V輸入電壓和1V～5.2V可調(diào)節(jié)輸出電壓，還向設計工程師提供了滿足大量設計需求的靈活性。其自適應PFM操作和強制旁路模式以及2A開關既支持低負載電流，也支持高負載電流，并保持高效率水平，從而確保更長電池續(xù)航時間和減少熱量在可穿戴設備中的積聚。同時，該穩(wěn)壓器還可在2.5V輸入和3.3V輸出條件下提供800mA電流。在系統(tǒng)處于活躍狀態(tài)且不需要電壓調(diào)節(jié)時，ISL9120進入強制旁路模式，將功耗降低至小于0.5uA的超低靜態(tài)電流。

　　ISL9120順應了用更小的封裝將更高性能的應用及圖形處理器與各種子系統(tǒng)集成到一起，來管理越來越多的可穿戴設備功能的趨勢。由于這些不斷增加的設計挑戰(zhàn)，更高效率的電源管理越來越重要。ISL9120及其自適應電流限制PFM緊跟這些不斷增加的要求，延長電池續(xù)航時間，使下一代可穿戴設備能夠在更低工作溫度下運行更長時間。