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為可穿戴設備提供最理想的充電解決方案
文章來(lái)源: 更新時(shí)間:2015/9/14 13:24:00
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事實(shí)上,除了電池充電器以外,一個(gè)專(zhuān)門(mén)為可穿戴設備而設計的電源解決方案還包括很多其他組件,F在,讓我們一起來(lái)了解一下當工程師在為系統設計充電解決方案時(shí)最常采用的幾款器件。
電池充電器前端的輸入接口通?梢允褂貌煌碾娫,例如目前普遍的USB、AC適配器以及無(wú)線(xiàn)電力與能源采集等。通過(guò)與無(wú)線(xiàn)電源協(xié)會(huì )(WPC)多年以來(lái)的密切合作,目前TI已經(jīng)推出了多款可同時(shí)用于Qi及非Qi認證解決方案的無(wú)線(xiàn)充電傳輸器和接收器。


TI針對低功耗可穿戴應用所推出的微型無(wú)線(xiàn)接收器TI Design參考設計是一款采用了低功耗無(wú)線(xiàn)接收器bq51003的超小型參考設計,能夠為電池充電器提供5V的直流輸入電流。整套解決方案的面積還不足30平方毫米,是小巧精致型低功耗應用的理想選擇。如果工程師想要設計一個(gè)直接充電的解決方案,可以用bq51050B替換bq51003,這是一款集電池充電器于一體的接收器,能夠直接與電池進(jìn)行連接。


針對低功耗可穿戴應用且符合Qi(WPC)標準的無(wú)線(xiàn)充電器TI Designs參考設計將bq51003與低功耗充電器bq25100以及纖細的10mm線(xiàn)圈組合在一起,所形成的整體接收無(wú)線(xiàn)充電解決方案能夠提供高達2W的輸出電流。bq25100專(zhuān)為可穿戴設備設計,能夠幫助整個(gè)解決方案實(shí)現非常精確地充電終止電流,并且在任何時(shí)候電池的泄露電流都低于75nA。

針對低功耗可穿戴應用的小型無(wú)線(xiàn)電源傳輸器TI Designs參考設計是TI低功耗傳輸器bq500212A的應用電路。其與bq51003搭配為無(wú)線(xiàn)充電提供了絕佳的解決方案。為了實(shí)現合理的系統整體效率,該應用電路中的線(xiàn)圈尺寸為30立方毫米,而并非其他參考設計中接收器端所使用的10mm線(xiàn)圈。由于線(xiàn)圈并不是標準的尺寸,該解決方案沒(méi)有通過(guò)Qi認證。在專(zhuān)門(mén)的設計中,非相容型RX和TX仍然可以相互通信,這使工程師可以更加自由的選擇線(xiàn)圈的尺寸和其他相關(guān)組件。Dick Stacey的視頻詳細介紹了TI針對可穿戴和健身設備所設計的無(wú)線(xiàn)電力解決方案。



其他近來(lái)被經(jīng)常提及的電源還包括能量采集。能量采集系統可以通過(guò)光、熱和振動(dòng)收集能量并將其儲存在諸如超電容器或小型電池等能源存儲單元中。由于大多數可穿戴設備都是在戶(hù)外使用,這就使得它們能夠采集陽(yáng)光并將其轉化為可穿戴設備的能源。此外,TI還可提供一系列針對可穿戴設備的低功耗、高效率降壓與升壓轉換器,包括bq25570、bq25504/05和TPS62736/37。
在充電系統中還有一個(gè)不容忽視的重要元素,那就是電池電量計?纱┐髟O備的電池容量通常都很小,而小型的電池需要精確控制終止充電以防止電池因過(guò)充而老化。電池電量計能夠通過(guò)感測電阻器對充電電流進(jìn)行更精確的監測,如此一來(lái)用戶(hù)就可以更準確地了解設備的充電情況,在充滿(mǎn)電時(shí)及時(shí)拔掉充電器,以保證電池電量更充足,使用壽命更長(cháng)。TI bq27421-G1是業(yè)界功耗最低的電池電量計,僅靠一塊單芯鋰離子電池就可以維持運轉。它的尺寸極小,只有1.6mm*1.6mm(包括集成感測電阻在內),是體積精巧型可穿戴設備的理想解決方案。同時(shí),這款電池電量計可以切換為幾種不同的模式以提供不同的電源功率,包括初始化模式、正常模式、睡眠模式、休眠模式以及關(guān)閉模式。在關(guān)閉模式下,該設備的耗電量?jì)H600nA,與電池自放電率相比可以忽略不計。此外,TI的專(zhuān)利技術(shù)Impedance Track使該電池電量計易于配置,還可以靈活選擇電池組。對于那些不能精確控制終止充電的電池充電器,使用這款電池電量計可以很好彌補這一缺陷,以最大化利用小電池的電量。

 
 
 
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