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可穿戴设备电池充电难题怎么破?

2018-05-07 17:29:08 来源:电子发烧友 点击:1260

我曾经写过一篇关于可穿戴设备以及如何使它们功能更强、而尺寸更小的文章。由于电池充电、低静态电流运行、智能电源管理和高集成度方面的创新,可穿戴设备将变得越来越小、功能越来越多、运行的时间越来越长。

由于必须使用尺寸小、容量低的电池作为电源,可穿戴设备的电池充电是具有挑战性的一个难题。例如,在你使用不同容量的电池时,比如40mAh、100mAh或是200mAh的电池,以及为了实现快速充电和充电周期使用寿命的目标,而在0.5C、1C或2C下需要对电池进行充电的话,充电电流会发生很大变化。而其中的关键是在你的设计中包含一个可编程快速充电电流。bq25120电池管理解决方案提供5mA至300mA的充电电流设定功能,以支持多种电池和充电系统配置。

虽然能够对电池快速充电很重要,不过将电能尽可能多的输送到电池中也很重要。为了实现这一目标,终止电流必须非常精确,并且能够在1mA或更低的电流以下可靠地终止充电。

电池必须在两次充电之间为微控制器 (MCU)、无线电和传感器供电。为了尽可能延长电池的使用寿命,你需要更多的关注运行功耗低、关断时功耗极低的组件。由于降压转换器是MCU的电源,并且必须一直运行,所以它是实现低静态电流 (Iq) 运行的最重要器件。考虑使用bq25120等集成了极低电流DC/DC转换器的产品。这款产品接通1.8V电压轨,并且在无负载的情况下为MCU供电时,可实现700nA的Iq。如果你的可穿戴设备需要额外的低Iq降压,TPS62743是非常不错的选择。

某些传感器和无线电并不是一直被使用,并且可以完全关闭,这样就需要一个低泄露的关断模式。bq25120集成了一个可以在组件不使用时将其关闭的负载开关,并且可在需要时被配置为一个经稳压的LDO输出。

某些可穿戴设备有需要用到升压转换器的显示屏或心率监视器 (HRM)。不同的显示平对电压的要求不尽相同,所以,最灵活的解决方案就是用分立式组件来实现升压操作。如果显示屏为有机发光二极管 (OLED),可以考虑使用类似于TPS61046的器件,这款器件提供12V的电压,并且体积小,Iq低。如果显示屏为LCD、电子墨水显示屏或者是心率监视器 (HRM) 的话,TPS61240是提供5V电压的理想选择。HRM需要5V电源来为LED供电,并且TPS61240具有极低泄露断开开关,在LED不使用时,可将它们完全关闭。

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