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Deyisupport 管理员Y

今年早些时候，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。嗯，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。

如你所见，TI有多种小型、高功效组件，可以创造出真正在目前的市场上脱颖而出的可穿戴设备。是时候用TI技术开启更健康的生活了。

其它资源

 原文链接：https://e2e.ti.com/blogs_/b/fullycharged/archive/2015/10/01/how-can-your-wearable-be-smaller-and-last-longer

Anonymous

  • 现代的可穿戴设备都朝着微型化的方向发展，也是可穿戴设备的发展趋势。这就对设备的设计提出了更高的要求。体积，功耗，性能，价格诸多方面都要考虑。

    TI有多种小型、高功效组件，可解决这方面的问题。如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。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。

    这些组件都可作为穿戴设备设计师参考的备案。

  • 可穿戴设备在未来一定会有广阔的发展空间，如今它的电池续航问题是研究的重点！

    （1）无线充电的效率过低，提高效率是关键；

    （2）使用太阳能作为充电源；

    （3）采用低功耗器件；

    （4）身体发热自供电可以实现吗？

  •        对于智能可穿戴设备来说，消费者关注它们的外观是否美观。这就使得大部分可穿戴不得不牺牲续航时间，将电池设置的很小，这样才能使这些可穿戴设备更加小巧轻薄。麻省理工学院的研究人员最近研发出了一种为可穿戴设备供电的新方法，这是一种提供虽然短促，但是具备爆发能量的方法，正是可穿戴设备操作时所需要的。

    　　这个突破口据说是制造超级电容的新方式，用的材料就是纱线——采用铌的纳米线，将之用于超级电容的电极。这样超级电容具备了瞬间提供高功率密度的能力，这对通过WiFi或其他方式传输数据之类的任务而言，显得很有必要。而且这种采用铌线的超级电容肯定具备了比现有电池更出色的效率，而且只需要占用很小的空间，减少电池尺寸可达30%，这对于制造更小的可穿戴设备是有帮助的。

    　　研究人员表示，新型的超级电容包含大容积功率密度，中等能量密度和低功耗的不同设计，都是为未来的可穿戴设备准备的。加上材料具备了柔韧性，对可穿戴设备的灵活性也多有裨益。现在研究团队要解决的是如何让这种材料的制造更加简化，也就是未来真正实现商用。或许以后的智能手表在续航方面能有更出色的表现。

        而 TI在电源管理这块做的是很强的。如果采用纽扣电池供电主要考虑节省开销与实际被测数据的变化速率做好平衡关系，比如被测信号的变化是2Hz以内，我们就可以尽量降低测量频率，另外一个考虑穿戴者的运动特性，借助运动能量做到自发电，比如通过鞋子进行测量，可以在鞋底增加发电装置，只要运动就可以发电，比如通过踩踏收集电能。

  • 现在的仪器，设备，电子消费品都在向精小型的方向发展，在向这个方向发展的同时，还要追求高效，低功耗以便满足长时间的续航工作能力。博文介绍的几个TI的器件，都很有参考价值，值得一用

  • TI的MCU一直以低功耗著称，曾经看过一个TI的MSP430单片机用一个水果做电源就成就了一个电子表，当时感觉一下子是不明觉厉啊