如何用超低功耗解决方案来延长可穿戴设计的电池运行时间

描述

任何一款可穿戴设备的主要设计挑战在于电源管理。再次充电前,电池能够运行多长时间?在无需每天充电的情况下,怎样才能改进电池电量?设备闲置时的耗电量多大?这些问题在每一款可穿戴产品的设计讨论中都很常见。

追踪器

回答这些问题的第一步就是确定电池类型和容量。这款可穿戴设备是一款超小型、超低功耗,由纽扣电池供电的健身追踪器吗?是由300mAhr的可充电锂电池供电,并且能打开门锁、预报当天天气的小型智能手机吗?之后,这一决定将给出所需的处理能力等级和选择的处理器类型。

微控制器选型,比如说MSP430F59xx(铁电随机访问存储器),这款器件具有专门针对超低功耗应用的TI EnergyTrace++技术,能够确定系统的待机功耗,而这一点在确定可穿戴设备的电池运行时间方面十分关键。

一旦你知道了系统的待机功耗,在计算电池流耗前,你还需要作出第二个决定:选择一个电源。在电池和微控制器之间必须要有一个电源,其目的是给微控制器提供一个工作电压范围内的经稳压电压。使用线性稳压器可以提供一个低成本且简单的解决方案,不过效率较低。

使用降压转换器可以在较高的运行功率下,比如说发送和数据记录时,以很少的损耗实现较高效率。而使用超低功耗降压转换器可在整个负载范围内(从发送状态到闲置状态)实现更高效率。这个最终的解决方案是在可穿戴设备两次充电之间,充分利用电池电量,并且获得最长运行时间的最佳方法。

在这篇文章中,我描述了这样一款可穿戴系统,这个系统包含一款由超低功耗TPS82740A供电的超低功耗MSP430F59xx微控制器。闲置时,电池提供的电流少于1µA!这个解决方案在两次充电之间支持很长的运行时间,而电源和MCU的超小尺寸可以将其轻松地集成到任一款可穿戴设备中。你的可穿戴设备在闲置时流耗几何呢?

原文链接:https://e2e.ti.com/blogs_/b/fullycharged/archive/2015/04/06/extend-your-wearable-design-s-battery-runtime-with-an-ultra-low-power-solution

编辑:jq

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