工程师解读，如何更有效的提高可穿戴设备续航

TI 的 TPS727xx 系列，250mA LDOs 特色是有着极小的仅为 7.9µA 静态电流，低漏失电流（100mA 典型电压为 65mV，200mA 典型电压为 130mV，250mA 典型电压为 163mV），宽输出电压和负载瞬态响应。LDO 还有一个特点是有着高电源电压抑制比（PSRR），在 RF 应用上有着 1kHz 70dB 的平稳表现，有着小的低成本的 10µA 陶瓷电容器。

　　如今 TI 推出的还有 TPS82740B 200mA 升降压转换模块，能提供 95%的转换率，在工作时仅消耗360nA lq，而安静时更仅为 70nA。小型模块可用于完全整合，合并了交换调整器，感应器和输入/输出电容 9-bump MicroSiP™组件，实现了仅 6.7mm2 大小的尺寸。

　　图 3： 低功率 TPS82740x 360nA Micro SIP 升降压转换器模 块

　　升压转换通常不如降压转换有效率。不过，在各种系统电路中对电池升压很常见，尤其是显示电路，Maxim 有新 1A 升压转换器，MAX8627 能使单电池锂电池的输出电压从 3V 升高到 5V，并可实现高达95%的转换率而只消耗 20µA lq。Silicon Labs 现在有 TS33x 升压转换器，拥有行业领导的低至 150nA的 lq。TS33x 增加输入电压从 0.9V 到 3.6V，并且有 8 个可选择的范围为 1.8V 到 5V 的输出电压。

　　蓝牙，微控制器和其它低功率方案

　　事实上，当试图延长可穿戴设备电池续航时系统中的所有东西都需要考虑到

　　一个常见的省电的方式就是关闭一些高耗电的功能，如一些处理和显示功能，例如智能手表、平板或电脑。Bluetooth® Smart 或者叫低耗蓝牙，已经是大多数新智能手表中的标配，因此是可穿戴设备无线交流方式标准。蓝牙也可用于从智能手机传送信息到智能手表，并且 TI 提供了一个"蓝牙可穿戴手表发展系统"叫做 TI Meta Watch™ 确保了相关手表设备的快速发展。Meta Watch SDK/API 使在手表上从手机应用或网络服务上接受信息很容易。开发系统包括有显示屏的智能手表，和一个 3 ATM 防水不锈钢外壳，皮带表，水晶镜面，震动电机，三轴加速计和环境光感应器。

　　图 4 ：德州仪器 Meta Watch™ Bluetooth® 可穿戴手表开发系统确保了 " 可连接手表 " 应用的快速发展 。

　　Meta 手表平台已为低功耗优化，基于 TI16 位的 MSP430™超低功率的微控制器 （MCU）和 CC2564 蓝牙主控器界面方案。

　　选择 MCU 对可穿戴设备的电源管理很重要，高效的 MCU 能加速导入数据并迅速进入睡眠状态，保存电量。低耗能睡眠模式能有效减少电源消耗。可穿戴设备的设计者比之前有更多 MCU 的选择，32 位比 16位更有成本竞争力。为成本和功率敏感的 MCU 优化的 ARM的 Cortex-M 系列 32 位处理器核心已经能预见到在可穿戴市场的成功。从超低功耗的 Cortex-M0 和 M0+到高性能的 Cortex-M7，ARM Cortex-M 系列可以提供能满足不同需求的各种穿戴设备。基于 ARM-Cortex-M 系列的 MCU 如今许多厂商都可提供，包括德州仪器，和 STMMicroelectronics，有着 STM32 MCU 巨大的生产线，包括 STM32L1 和 L0 超低功耗 MCU。

　　最后，一定要考虑到可穿戴设备中无数传感器的电源管理。传感器技术是加速可穿戴市场发展的催化剂。但是我们不能忘记传感器的外围电路。STMicro 可用于有低功耗传感器信号调理的可穿戴传感器，它的QA4NP 低功耗四通道运算放大器，每通道只消耗 580nA（在 1.8V 的电源供给下）。

　　以上只是对低功耗电源管理技术的管中窥豹，和产品协作来设计能满足可穿戴市场超低功耗电源系统是激发这个市场的关键，有必要认识到超低功耗设备不仅对穿戴设备很重要，新的低耗技术对那些依赖电池供电和能量收集供电的应用也很重要。