据研究公司Marketsand Markets,预期可穿戴技术市场从2015年的157.4亿美元增加到2022美元,转化为2016年至2022年间的CAGR 15.51%。可穿戴设备在其他组件中包含耐磨装置,其中包括电压稳压器切换或低丢失(LDO)品种。毫无疑问,电压调节器市场也在增加增长。
在可穿戴应用的电源设计中,开关调节器ic是很常见的。设计师发现他们更灵活,因为他们可以在90个百分点达到最高效率。虽然开关稳压器比线性稳压器产生更多的噪声,但其效率也远远优于线性稳压器。
一些现有的电源解决方案结合ldo和开关稳压器,而其他的只是使用开关稳压器。例如,IntersilISL9120(图1)工作在降压或升压模式,脉冲频率调节器(PFM)控制器自动切换降压、升压和自动旁路模式,以保持稳定的输出电压。PFM控制器有助于在较高负载下达到98%的效率,在较低负载条件下达到86%以上。这样,它实现了更少的能量消耗和更少的热量,从而延长了电池寿命。
1.只需要一个电感和很少的外部元件ISL9120降压 - 升压调节器。(由英特锡尔)
在存活操作期间ISL9120进入强制旁路模式,将功耗降低到小于0.5 μA的静态电流。为了说明强制旁路模式运行的情况,请考虑为一个LDO供电,该LDO可能处于待机模式,输出电流接近于零。当buck-boost处于旁路模式时,它节省稳压器41 μA的静电流消耗。
我知道你的问
强制旁路模式只是一个设计选项,可以在设计可穿戴电子设备时使用。在需要考虑的其他方面中,该设备是由不同功率模式中的设备消耗的电流,如待机模式和关闭。
静态电流(I问)非常重要,因为可穿戴设备会在待机状态下花费大量时间。我问当电路不驱动负载时所消耗的电流。因此,I的值越小问,就越能延长电池的使用寿命。
设计师一直在试图通过降低我的可穿戴设备来实现更好的能效问价值观。市场上有几种解决方案,我可以使用问随着设计的发展,价值不断下降。现在,更常见的是找到一个开关调节器的低功耗应用,达到纳安培I问使用较少外部组件的值。结果是一个更小的解决方案与高效率,最大限度地减少热散失在主动操作。
在德国纽伦堡嵌入式世界2017年,马克西姆集成宣布其最新的升压调节器。的MAX17222(图2)300 - na我特性问在其输出和95%的峰值效率下,以最大限度地减少散热。开关稳压器还提供了关闭模式,关闭后不允许任何静态电流。使用此关断模式,可以使用备用源来调节输出。稳压器在关机模式下仅抽出0.5天。
2.的MAX17222Boost调节器需要一个单一配置的电阻和小的输出滤波器。(由格言)
带开关调节器,格言美国的设计人员能够实现较低的I问美国使用更少的外部组件。的MAX17222采用固定时间、限流、脉冲频率调制控制方案,允许连续导通模式(CCM)和断续导通模式(DCM)。
今天的设计人员在低负载下操作时,越来越多地利用省电PFM模式的脉冲宽度调制。这样做有助于最大限度地提高可穿戴物的电池寿命。它们还正在开发较小,更灵活的设计,可以进一步延长可穿戴设备的电池寿命。
显然,在设计低功耗系统时需要考虑很多方面。许多解决方案目前在市场上流通,由于设计方法的不断发展,新的选择正在迅速出现。根据项目的需要,一种解决方案可能比另一种更好。然而,无论选择哪种解决方案,了解和控制静态电流总是有助于延长电池的寿命。