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能量收集、超低功耗、无线充电,可穿戴设备离不开我们仨
2014-12-10 20:25:47
来源:
本站原创
2014年,
可穿戴设备
成为消费者的新宠,预示着另一种先进的电子消费品正在普及中,或许从苹果发布的吸引眼球的Apple Watch可以说明一二。但是,我们明显看到,
可穿戴设备
的电池续航依旧显得差强人意,解决掉电池续航问题,或许才能够真正促进
可穿戴设备
大热。
我们知道,
可穿戴设备
的上下游产业技术涉及传感器、存储器、电池、触控模组、语音交互技术、体感相关产品等诸多环节,而其中,最影响使用体验的莫过于功耗问题,我想,谁也不愿意自己的智能手表要每天充电吧?故此,我们认为,
超低功耗
技术、
能量采集
技术、
无线充电
技术将是三大要素。
德州仪器高性能模拟
半导体
产品部电池管理产品市场及应用经理文司华博士亦认为:功耗、电池寿命都是阻碍
可穿戴设备
市场发展的因素,将来,这些领域会持续成为创新的焦点。
鉴于超长电池寿命对于大多数
可穿戴设备
是一个关键设计因素,
电源
管理技术是实现低功耗可谓其最高“生存法则”。TI推出的业界最小、最低功耗的线性电池充电器以及静态电流流耗仅为 360nA 的全面集成型微型 DC/DC
电源
模块,可帮助延长可穿戴电子设备、远程传感器以及 MSP430™ 微控制器应用的电池使用寿命,从而可为
超低功耗
设计实现创新的
电源
管理方式。
据文司华博士介绍,其bp25100单体锂电子电池充电器采用0.9毫米×1.6毫米WCSP封装,可支持尺寸仅为之前一半的充电器解决方案。bp25100支持高达 30V 的输入电压,不仅可对低至 10mA 或和达 250mA 快速充电电流进行准确控制,同时还可实现低至 1mA 的充电终止,从而支持微型锂离子纽扣电池。此外,bq25100 还支持不足 75nA 的漏电流,可延长待机运行时间。
文司华博士称,“这是业界最小、最低功耗的线性充电器”,bp25100的实际尺寸大小甚至小于无源器件,在
可穿戴设备
中具备非常好的应用前景。
而且TI还在
能量采集
技术上发力,
电源
采集器及降压转换器可高效提取和管理从光源、热源、电磁和振动能量等广泛能量源产生的功率从微瓦特(μW)管理转变为毫瓦特(mW)。比如BQ25504就是一款新集成纳米智能能源收集
电源
管理解决方案,其低静态电流、高转换功率、连接各种能量源和能量存储元件的灵活性,使得 IC 在市场上脱颖而出,它非常适合有特殊需要的
超低功耗
的应用,诸如智能手环等产品。
为解决
可穿戴设备
的电池续航问题,还可添加
无线充电
功能,针对
无线充电
TI 同样有先进的解决方案,在bp25100基础之上,在相同的电路板上将符合 Qi 标准的 bq51003 2.5W
无线充电
接收器与 bq25100 线性充电器进行配对。这两款器件可让尺寸为 75 平方毫米的最新 TI Design 参考电路板的功能更为齐全。TI 一直支持 Humavox 将 bq25100 整合在其
无线充电
解决方案中,该解决方案适用于采用了 Humavox ETERNA?
RF
无线充电
平台的
可穿戴设备
与便携式医疗保健设备。
“
可穿戴设备
用电池目前严格意义上无法实现快速充电,首先要解决高密度难题。但
无线充电
可以在1小时内充上大部分电量,例如80%,某种程度上满足了快充需求。”文司华博士表示。
同时,文司华博士强调,
无线充电
由于成本的限制因素,在
可穿戴设备
上的应用尚需时日,而且
无线充电
在一些低端的智能手环上不见得是一个重大的卖点。
除了功耗,尺寸也是
可穿戴设备
中一个非常重要的考量,文司华博士表示,采用MicroSiP 封装的
电源
模组能够在最小的板级空间上集成更多的器件,为
可穿戴设备
的创新性工业设计提供更多思路。比如 TPS82740A与TPS82740B 步降转换器模块采用全面集成的 9 焊球 MicroSiP 封装将开关稳压器、电感器以及输入输出电容器进行完美整合,可实现仅为 6.7 平方毫米的解决方案尺寸。所以说MicroSip是一个很好的技术,从封装层面上能够把产品都集成下来,关键是不占PCB的空间,从整体设计角度来讲,MicroSip模组很小,适合在
可穿戴设备
中应用,这个封装技术是一种突破。
在
可穿戴设备
领域,bq25100 充电器以及相关的MicroSiP
电源
模组进一步扩大了 TI
超低功耗
电池管理及 DC/DC 转换器产品阵营,其不仅可帮助延长电池使用寿命,还可在集成
无线充电
功能,使得
可穿戴设备
在低功耗设计中实现无电池工作。可以说,TI的
超低功耗
技术、
能量采集
技术、
无线充电
技术为
可穿戴设备
的持续火爆提供了更多想象空间。
关键词:
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