TI最新技术助力可穿戴和物联网续航能力升级
近年来,随着物联网技术的迅猛发展,涌现了一大批工业物联网和可穿戴设备。技术的进步使得物联网产品的门槛越来越低,智能手环等智能硬件产品已经渐渐走入了千家万户。可以预见,在不久的将来还会有越来越多成熟的产品涌现出来,未来市场前景十分广阔。这些设备往往体积小、功能多,如一个智能手环就集成了一般计步,测量距离、卡路里、脂肪,睡眠监测,蓝牙4.0数据传输,疲劳提醒等多项功能。要在一个小小的设备中集成如此繁复的功能,势必就要求设备中的每一个元件和模块就做得尽可能小。同时,功能的增加也对设备的功耗和续航提出了更加严苛的考验。
为了应对物联网行业发展的新趋势、把握市场机遇,德州仪器日前召开了一场发布会,与业界共同探讨电源管理方案未来的发展方向,并介绍了德州仪器的最新技术成果。发布会上德州仪器推出了一款业内最低静态电流 (Iq) 的高集成电池管理解决方案--bq25120。这款带有降压转换器的解决方案在工作电压为1.8V时的静态电流只有700nA,可在减少功耗的同时最大程度延长电池使用寿命。
TI模拟产品业务拓展经理姚志成
700nA的最低静态电流
TI模拟产品业务拓展经理姚志成提到,受限于体积,可穿戴设备不得不使用微型电池,而在新材料出现之前,体积小也就意味容量低。给这样的电池充电是一个极富挑战性的难题。当使用不同容量的电池或进行快速充电时,电池的充电电流都会发生很大的变化,因此电源管理方案中必须包含可编程快速充电电流。
姚志成先生还向OFweek电子工程网编辑表示,为了尽可能延长电池使用寿命,设计者还必须更多地关注运行功耗低、关断时信号极低的组件。由于降压转换器是MCU的电源,且必须持续运行,它自然而然就成了实现低静态电流(Iq)运行的最重要组件。TI的这款电池管理解决方案通过使用电源路径技术和一个低静态电流降压转换器,可以在1.8V的工作电压下保持常开的状态。这让包括TI主机微处理器、Bluetooth? 射频、SimpleLink? Bluetooth Smart CC2640无线MCU在内的主微处理器在充电期间可不从“已耗光”的电池中取电,从而可持续运行。“700nA是真正待机或者是有一定工作状态下的电流,目前市场上大部分产品的静态电流都在微安级别。”TI模拟产品业务拓展经理姚志成说到。可见,TI的这款电源解决方案已经大大领先于目前市场上的其它竞品。
1.2V电压下Bq25120的效率图
1.8V电压下Bq25120的效率图
“目前业内提高电池续航主要有两种思路,一种是尽可能多地将电能输送到电池中,另一种则是尽可能多地将电池内部的电能释放出来。”姚志成先生说到。TI的这款电源管理方案采用的就是第一种思路。为了实现这一目标,就必须做到十分精准的充电终止电流,要能够在1mA甚至更低的电流下可靠地终止充电。TI在bq25120中实现了低至500uA的精确充电中止电流,这个特性最大限度地增加了充电周期完成前传送到电池中的电能,从而使电池能够在更加稳健耐用的满充电状态下对外供电。
业内最小的电池管理解决方案
在用户需求日渐个性化和多元化的今天,市场上必然会出现越来越多充满创意的产品,其中有些产品要求做得很小很小,比如现在市场上已经出现的入耳式蓝牙耳机。如何把方案设计得更加小巧,应对可穿戴设备日渐微型化的趋势,也是TI一直以来反复思考的问题。经过长时间的探索,TI终于在bq25120上实现一个重大的突破。Bq25120采用了2.5mm x2.5mm晶元芯片封装(WCSP),最小可以做到24mm?,只有普通人小拇指盖的十分之一大小,使得设计人员将其应用到可穿戴设备中时游刃有余。
Bq25120将电路空间缩小了一半
用户灵活性
除了体积和外观上的多样化,功能上的多样化也将是未来可穿戴设备的一大主流趋势。不同的功能需求对设备内部的电压的要求也各不相同。那么如何让一款电源管理方案同时满足不同产品的需求呢?bq25120采用的方式是通过不同的分离式组件来实现升压操作。Bq25120的I2C编程接口使设计人员能够设置电池充电器电压、电流、终止阀值、输入电流限值、负载开关控制、灵活定时器和复位选项等关键参数,最大程度保证了用户使用的灵活性。
目前bq25120充电器已经批量生产,用户可通过TI商店和公司的授权分销网络购买。
在物联网技术迅猛发展的背景下,德州仪器适时地推出了bq25120这款电源解决方案。其低功耗、小巧的体积、使用的灵活性无疑为可穿戴设备和工业物联网厂商将最新技术引入到产品中扫清了障碍,同时它在技术上的各项突破也将有效促进了行业的进一步发展。
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