【導(dǎo)讀】可穿戴設(shè)備獲得良好的口碑但是銷量并不高。主要原因就是抓不到顧客的痛點??纱┐髟O(shè)備的續(xù)航問題屬于技術(shù)上難以攻克的缺陷,成為人們的詬病。本文就由專家解析可穿戴設(shè)備電源設(shè)計的關(guān)鍵點。
可穿戴設(shè)備的電源設(shè)計要求
文司華博士首先為我們介紹的是關(guān)于可穿戴設(shè)備電源設(shè)計所需要注意的幾點關(guān)鍵因素。他表示,當前主流的可穿戴設(shè)備電池主要分為兩種,一種是使用高容量以及高密度的一次性鋰電池,需要用戶經(jīng)常性地更換,但是卻可以為生產(chǎn)商省下不少成本;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(shè)備的電池容量一般不會超過300mAh。
另一方面,由于可穿戴設(shè)備經(jīng)常會處于開機狀態(tài),但是很多功能我們并不需要長時間開啟,像無線電和EEPROM這樣的模塊也沒必要經(jīng)常供電,那么如何利用有效的電池管理方案來實現(xiàn)靈活性處理,達到最大效率延長電池壽命的目的,是產(chǎn)品續(xù)航性最終實現(xiàn)差異化的關(guān)鍵因素所在。文博士則表示,TI針對這方面推出了基于超低 Iq 的降壓轉(zhuǎn)換器 TPS62740的電池管理方案,能夠很好地滿足以上提到的關(guān)于靈活性的設(shè)計需求。
圖1:TI基于TPS62740的電池管理方案
文博士還提到,可穿戴設(shè)備對于電池模塊的尺寸要求很小,對于電池精度的要求卻是日益提高,如何實現(xiàn)較小的充電終止電流,也是目前急需攻克的難題之一。“基于較小尺寸和充電終止電流的需求,TI推出了為可穿戴設(shè)備等低功耗應(yīng)用量身定制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制,同時還可實現(xiàn)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基于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(jié)果對比
區(qū)別于傳統(tǒng)的電池充電方案可穿戴設(shè)備的電池充電方式,除了最為傳統(tǒng)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(guān)注的無線充電方案,另一種則是備受爭議的能量采集方案。
能量采集技術(shù),即充分利用周圍的能量,并有效轉(zhuǎn)換為可以被存儲及采集的電能,關(guān)鍵在于能效及能夠采集的能量數(shù)量,但是就目前來說這項技術(shù)還存在很大的挑戰(zhàn)性。比如,如果增加額外的元器件,在1個小時內(nèi)采集的少量能量,可能不到1秒鐘工作就被消耗掉了,因此到底是否應(yīng)該增添用于能量采集的元器件,仍存在爭議。
所幸的是,無線充電并沒有那么大的技術(shù)障礙,市面上已經(jīng)有了很多可行的方案出現(xiàn),當前TI也順勢推出了適用于可穿戴設(shè)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(yīng)用了上述所提及的降壓轉(zhuǎn)換器Bq25100外,還加入了基于Qi標準的無線充電接收器——BQ51003
圖4:TI推出的可穿戴設(shè)備無線充電方案(接收模塊)
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