【TI 专家技术坐诊+ 有奖活动】可穿戴解疑&干货书籍免费送--电源电池专题(第一波)

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培训课题回顾：
• 智能穿戴设备概要
• 多主多从在智能穿戴设备的应用衍生
• 穿戴设备低功耗设计要点
• 小体积、低功耗电源解决方案
• 心率测量模拟前端方案

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第一波：电源管理、电池管理类（共26条问答，由TI 电源电池专家Richard Tang整理提供）

讨论话题：选型设计、快充及无线充电、LDO设计、电池寿命
1. 如何为可穿戴设备选用更准确的电量计？
答：电量计首先需要确认产品需要的精度性能要求。TI在电量计算法方面一直处于业界领先，可以提供从高到低各种性能的方案，比如BQ27621/BQ27421/BQ27220等。

2. 目前TI提供的某些电源方案，元器件是否太多，成本和面积是否会增加很多？
答：TI的方案的特点就是封装小，效率高，外围器件少啊。当然，充电芯片相对多一些，因为功能更复杂。另外也有微型模块电源，比如TPS8267x,TPS8269x等系列

3. 超低静态功耗LDO有哪些型号推荐？
答：主要是TPS782xx序列，可以根据需要的输入输出选择。如果电压范围小一些，TPS760xx序列也是可以的。

4. 个人觉得目前市场上的升压方案的总不太好，效率比较低，功率也不能大，所以一般都采用的降压方案。当然是LDO用的最多。是这样吗？
答：不能一概而论！LDO只有在输入输出压差很小的情况下效率才高，升降压目前效率做到90%以上已是比较普遍的了

5. 请问锂电池每节电池均衡电流，一般多少节节锂电池需要在外围搭搭三极管？
答：这主要根据客户对产品的要求，但是从成本来讲，4节以内很少专门做均衡的，电芯组合时的匹配一致性更重要。对于多节电池来讲，很多方案都是内置被动均衡方案的，通常是几个mA到十几个mA。如果有更大的均衡要求，那么才需要采用外部均衡方式。是否需要均衡主要依赖于电池的一致性，还有电池的容量等。

6. 手环平时工作、休眠的时间是怎么分配？这个与整体功耗有很大的关系。
答：这个其实差异很大，取决于对于产品功能的划分，产品的定义，客户的体验的一个综合权衡，在于使己方的策略。因为休眠期间有些功能会被关闭，或者降低性能等。

7. 手环的充电接口有的是拔下来USB充电，有的是接触点充电，有更合适的充电接口方案吗?这样使用方便些？
答：USB充电其实占用空间很大，而触点的话很容易被腐蚀，其实最佳的接口是无线充电，可以完全密封，但是这个对于总体产品的设计更为挑战。

8. 电池有没有一个大概寿命，电量快用完时有没有提示？
答：行业内对电池寿命是有定义的，比如容量衰减到初始容量的60%，提示部分自己可以做的！呵呵，如果采用TI的电量计量方案的话，芯片直接就提供相应的信息的。

9. 在智能穿戴设备中使用纽扣电池，使用寿命有多长？电池坏了能更换吗？
答：使用寿命还是取决于整体的系统功耗还有电池容量，钮扣电池的电压平台低一些，那么升压的需求多一些，可能效率上面会有一些弱势。至于电池能否更换在于整体系统的ID设计。看使用场景，使用半年应该没问题。

10. 电池寿命在智能穿戴设备中是硬伤，有针对这部分功耗方面的建议吗？
答：电池本身的功耗其实非常低。主要的硬伤是电池的容量比较小，另外就是对应的整体的系统的功耗。所以，在空间结构已经限制住了电池的大小，从而限制住了电池的容量的前提下，想延长电池的使用寿命，只能尽可能的优化整体系统的功耗，从供电，从各功能模块的低功耗模式等。

11. 快充是否有损电池？
答：快充首先需要电池本身能够支持，如果电芯是普通电芯的话，快充是会损害电池的。另外，即使是支持快充的，在电池老化之后，还是继续快充也会加速电池老化。

12. 针对100mAH的小容量4.2V锂电池，推荐哪个充电IC？BQ21040的终止电流能做到多大，终止电流精度是多大？
答：推荐采用BQ25100，BQ21040相对而已来讲过了。

13. 充电管理和电压调整用一颗IC解决，充电对象是单节锂电，稳压在3.0V，最大负载200mA，有木有这样的IC？
答：建议选择TPS65720x

14. TI的无线充电方案充电效率能达到多少？
答：发送或接收单独芯片效率可以做到93%，从发送输入端到接收的输出端，系统总的效率约75%

15. 针对可穿戴设备的无线充电，能否讲解一下？特别是小体积的，比如耳机 电动牙刷，TI这边有成功案例方案吗？
答：目前最小的2.5W无线充电接收端是BQ51003

16. 可否建议符合QI标注的无线充电评估套件？
答：TI 有大量的从2.5W 到 15W 的满足QI标准的无线充电方案，具体详情可以登录TI 网站无线充电主页

17. 无线充电发射端有什么方案？
答：若只是满足QI标准，BQ500212A 用的非常广，若是支持双模PMA和 Qi可以选用BQ51222。发射端的话，如果是5W，BQ50002A+BQ500511A组合最好，15W的可以用BQ501210。

18. 穿戴设备无线充电效率怎么样？会存在过热问题吗？
答：我们的BQ51003单芯片的效率在90%以上，但是整体系统的效率大概在75%左右。发热的问题依赖于整体设计，主要损失在线圈的传输上面。

19. 可穿戴设备的无线充电，由于发射线圈也得使用小体积的，不能使用标准的TX线圈，是不是不能过Qi认证？或者没必要过Qi认证？
答：TX端选用标准的，RX接收端可以自行设计，可以过标准的。

20. 低功耗这方面，TI有提供了相当不错的产品。那么如何在电池和充电方面做工作，比如现在多采用USB 和插针式充电方式，充电时间长，可靠性不高，能否使用快充和无线充电，技术成熟度有多高？
答：快充和无线充电其实都可以，只要是电池可以支持，目前很多快充其实牺牲了电池的长期寿命。而且这些解决不了整体的功耗问题和电池的容量限制问题。

21. 可穿戴设备的静电有多可怕？
答：静电对所有半导体器件来讲都是致命的，若你的穿戴设备有外露端口，端口处必须添加静电防护器件，TI有大量0201封装的TVS静电防护管

22. 可否推荐一下小尺寸的DCDC用电感？
答：若是受限于PCB尺寸需要选用更小尺寸的电源方案，TI有专门的模块化电源TPS8267x 等系列

23. 集成电源芯片的开关频率多大？
答：TPS6274x序列在1.2M，TPS6109x序列是变化的，主要受L的影响还有输入输出的影响。TPS61046也在1M左右。

24. TPS61098系列与TPS61099最主要的区别是什么？
答：最大的差别是99 是输入可调的，98根据后缀不一样，输出电压是固定的。098支持两路输出和切断，099不能，但是099输出电压范围大一些，可以可靠的关断负载

25. LDO的驱动能力普遍偏小，用DCDC的话电感电容等外围占用面积又大，有没比较好的方案？
答：这个永远都是一个权衡，LDO现在也能达到150mA的能力了，再大，只能用DCDC，效率也才有保证。降低外部器件尺寸，提高工作频率是一个方法，目前TI的相关方案都很小了。

26. 现在非常多的产品都需要可以调光，例如单片机控制的PWM调光，模拟调光，那款芯片能够支持调光？
答：TPS62770继承升压和降压的芯片就可以支持调光模式的。