原创 如何设计更加小巧、续航能力更强的可穿戴设备

作者：Steve Schnier

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

l  观看视频：“我如何才能增加设计当中的可穿戴设备的使用寿命？”

l  下载白皮书，“使Qi兼容无线电源解决方案适合于低功耗可穿戴产品的需要。”

l  查看这个针对低功耗可穿戴应用TI Designs参考设计的微型无线接收器。

l  在德州仪器在线技术支持社区内阅读这些博文：

  不包含电池（也无需电池）：微型IC实现免电池物联网 (IoT)。

  你打算在这个假期把可穿戴设备当礼物送人吗？千万别别忘了看一看电池充电器！

  在可穿戴设计中实现超低功耗的3种方法。

原文链接：

https://e2e.ti.com/blogs_/b/fullycharged/archive/2015/10/01/how-can-your-wearable-be-smaller-and-last-longer?DCMP=fc&HQS=pwr-bms-wlpc-bq25120-pr-blog-20151001-wwe