如何打造體積小、續(xù)航性能強(qiáng)勁的可穿戴產(chǎn)品

隨著近年來(lái)電子可穿戴產(chǎn)品技術(shù)的進(jìn)步，與之相關(guān)的充電技術(shù)、智能電源管理、集成密度方面的技術(shù)已經(jīng)出現(xiàn)很大的飛躍。因此可穿戴設(shè)備正在變得越來(lái)越小，與此同時(shí)功能卻不降反增，不過(guò)隨著能夠?qū)崿F(xiàn)的功能越來(lái)越多，對(duì)于電池續(xù)航能力要求也就相對(duì)嚴(yán)格。

由于必須使用尺寸小、容量低的電池作為電源，可穿戴設(shè)備的電池充電是具有挑戰(zhàn)性的一個(gè)難題。例如，在使用不同容量的電池時(shí)，比如40mAh、100mAh或是200mAh的電池，以及為了實(shí)現(xiàn)快速充電和充電周期使用壽命的目標(biāo)，而在0.5C、1C或2C下需要對(duì)電池進(jìn)行充電的話，充電電流會(huì)發(fā)生很大變化。而其中的關(guān)鍵是在設(shè)計(jì)中包含一個(gè)可編程快速充電電流。BQ25120電池管理解決方案提供5mA至300mA的充電電流設(shè)定功能，以支持多種電池和充電系統(tǒng)配置。

雖然能夠?qū)﹄姵乜焖俪潆姾苤匾?，不過(guò)將電能盡可能多的輸送到電池中也很重要。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，終止電流必須非常精確，并且能夠在1mA或更低的電流以下可靠地終止充電。

電池必須在兩次充電之間為微控制器(MCU)、無(wú)線電和傳感器供電。為了盡可能延長(zhǎng)電池的使用壽命，需要更多的關(guān)注運(yùn)行功耗低、關(guān)斷時(shí)功耗極低的組件。由于降壓轉(zhuǎn)換器是MCU的電源，并且必須一直運(yùn)行，所以它是實(shí)現(xiàn)低靜態(tài)電流(Iq)運(yùn)行的最重要器件。考慮使用BQ25120等集成了極低電流DC/DC轉(zhuǎn)換器的產(chǎn)品。這款產(chǎn)品接通1.8V電壓軌，并且在無(wú)負(fù)載的情況下為MCU供電時(shí)，可實(shí)現(xiàn)700nA的Iq。如果可穿戴設(shè)備需要額外的低Iq降壓，TPS62743是非常不錯(cuò)的選擇。

某些傳感器和無(wú)線電并不是一直被使用，并且可以完全關(guān)閉，這樣就需要一個(gè)低泄露的關(guān)斷模式。BQ25120集成了一個(gè)可以在組件不使用時(shí)將其關(guān)閉的負(fù)載開(kāi)關(guān)，并且可在需要時(shí)被配置為一個(gè)經(jīng)穩(wěn)壓的LDO輸出。

某些可穿戴設(shè)備有需要用到升壓轉(zhuǎn)換器的顯示屏或心率監(jiān)視器(HRM)。不同的顯示平對(duì)電壓的要求不盡相同，所以，最靈活的解決方案就是用分立式組件來(lái)實(shí)現(xiàn)升壓操作。如果顯示屏為有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)，可以考慮使用類似于TPS61046的器件，這款器件提供12V的電壓，并且體積小，Iq低。如果顯示屏為L(zhǎng)CD、電子墨水顯示屏或者是心率監(jiān)視器(HRM)的話，TPS61240是提供5V電壓的理想選擇。HRM需要5V電源來(lái)為L(zhǎng)ED供電，并且TPS61240具有極低泄露斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，在LED不使用時(shí)，可將它們完全關(guān)閉。

就像上文中提到的，TI公司擁有非常多的各類小型高性能組件，利用這些組件設(shè)計(jì)者能夠自由組合創(chuàng)造各種不同類型的可穿戴產(chǎn)品，TI在電源管理上的優(yōu)秀產(chǎn)品將幫助人們開(kāi)啟以先進(jìn)科技為基礎(chǔ)的全新現(xiàn)代化生活。