可穿戴设备安全长效电源设计方案

发布时间：2015-01-26 阅读量：853 来源: 我爱方案网作者:

【导读】可穿戴设备一直以来叫好不叫卖，除了在体验上抓不住用户的痛点，究其本身而言也未能突破技术上的缺陷，续航性的问题一直为人们所诟病。专家透露，短期内业界较难找到完美的方案来应对可穿戴设备的电源设计需求，目前基本都处于摸索的阶段，但是也不乏少数人或许摸索出了一些门道。

可穿戴设备的电源设计要求

当前主流的可穿戴设备电池主要分为两种，一种是使用高容量以及高密度的一次性锂电池，需要用户经常性地更换，但是却可以为生产商省下不少成本；另一种则是较受欢迎的可充电电池，就容量而言会比一次性电池小很多，不过总体上来讲可穿戴设备的电池容量一般不会超过300mAh。

另一方面，由于可穿戴设备经常会处于开机状态，但是很多功能我们并不需要长时间开启，像无线电和EEPROM这样的模块也没必要经常供电，那么如何利用有效的电池管理方案来实现灵活性处理，达到最大效率延长电池寿命的目的，是产品续航性最终实现差异化的关键因素所在。文博士则表示，TI针对这方面推出了基于超低 Iq 的降压转换器 TPS62740(＄2.5067)的电池管理方案，能够很好地满足以上提到的关于灵活性的设计需求。

　　基于TPS62740(＄2.5067)的电池管理方案

可穿戴设备对于电池模块的尺寸要求很小，对于电池精度的要求却是日益提高，如何实现较小的充电终止电流，也是目前急需攻克的难题之一。为可穿戴设备等低功耗应用量身定制的锂离子电池充电器：Bq25100。Bq25100采用了0.9×1.6毫米的WCSP封装，可支持尺寸仅为前代一半的充电器解决方案；Bq25100可以对低至10mA或高达 250mA的快速充电电流进行准确控制，同时还可实现低至1mA的充电终止，从而支持微型锂离子纽扣电池。此外，Bq25100还支持不足75nA的漏电流，可解决因漏电流带来的电池损耗问题，延长电池使用时间。

　　基于Bq25100的小尺寸充电器解决方案

　　由不同漏电流带来的电池使用寿命结果对比

可穿戴设备的电池充电方式，除了最为传统的USB供电外，还有两种崭新思路。一种是当下备受关注的无线充电方案，另一种则是备受争议的能量采集方案。

能量采集（Energy(＄50.4000) Harvesting）技术，即充分利用周围的能量，并有效转换为可以被存储及采集的电能，关键在于能效及能够采集的能量数量，但是就目前来说这项技术还存在很大的挑战性。比如，如果增加额外的元器件，在1个小时内采集的少量能量，可能不到1秒钟工作就被消耗掉了，因此到底是否应该增添用于能量采集的元器件，仍存在争议。

所幸的是，无线充电并没有那么大的技术障碍，市面上已经有了很多可行的方案出现，当前已有公司顺势推出了适用于可穿戴设备的无线充电解决方案，在该方案的接收模块上，我们可以看到除了应用了上述所提及的降压转换器Bq25100外，还加入了基于Qi标准的无线充电接收器——BQ51003(＄1.4625)。

　　可穿戴设备无线充电方案（接收模块）

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