用超低功耗解决方案来延长可穿戴设计的电池运行时间

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用超低功耗解决方案来延长可穿戴设计的电池运行时间 [复制链接]

       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。

     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。

     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。