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余姚市中建電器有限公司
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【TI 專家技術(shù)坐診+ 有獎(jiǎng)活動(dòng)】解答智能穿戴設(shè)備設(shè)計(jì)疑難,還有干貨書籍免費(fèi)送 -- 電源電池專題(第一波) |
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瀏覽數(shù):477 發(fā)布時(shí)間:2017-05-06 |
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感謝大家對4月25日“智能穿戴設(shè)備設(shè)計(jì)要點(diǎn)難點(diǎn)”在線培訓(xùn)的關(guān)注,如果您因?yàn)楦鞣N原因錯(cuò)過或未全程參與,小編給大家總結(jié)了完整的干貨喲。!
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培訓(xùn)課題回顧:
• 智能穿戴設(shè)備概要
• 多主多從在智能穿戴設(shè)備的應(yīng)用衍生
• 穿戴設(shè)備低功耗設(shè)計(jì)要點(diǎn)
• 小體積、低功耗電源解決方案
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第一波:電源管理、電池管理類(共26條問答,由TI 電源電池專家Richard Tang整理提供)
討論話題:選型設(shè)計(jì)、快充及無線充電、LDO設(shè)計(jì)、電池壽命
1. 如何為可穿戴設(shè)備選用更準(zhǔn)確的電量計(jì)?
答:電量計(jì)首先需要確認(rèn)產(chǎn)品需要的精度性能要求。TI在電量計(jì)算法方面一直處于業(yè)界領(lǐng)先,可以提供從高到低各種性能的方案,比如BQ27621/BQ27421/BQ27220等。
2. 目前TI提供的某些電源方案,元器件是否太多,成本和面積是否會增加很多?
答:TI的方案的特點(diǎn)就是封裝小,效率高,外圍器件少啊。當(dāng)然,充電芯片相對多一些,因?yàn)楣δ芨鼜?fù)雜。另外也有微型模塊電源,比如TPS8267x,TPS8269x等系列
3. 超低靜態(tài)功耗LDO有哪些型號推薦?
答:主要是TPS782xx序列,可以根據(jù)需要的輸入輸出選擇。如果電壓范圍小一些,TPS760xx序列也是可以的。
4. 個(gè)人覺得目前市場上的升壓方案的總不太好,效率比較低,功率也不能大,所以一般都采用的降壓方案。當(dāng)然是LDO用的最多。是這樣嗎?
答:不能一概而論!LDO只有在輸入輸出壓差很小的情況下效率才高,升降壓目前效率做到90%以上已是比較普遍的了
5. 請問鋰電池每節(jié)電池均衡電流,一般多少節(jié)節(jié)鋰電池需要在外圍搭搭三極管?
答:這主要根據(jù)客戶對產(chǎn)品的要求,但是從成本來講,4節(jié)以內(nèi)很少專門做均衡的,電芯組合時(shí)的匹配一致性更重要。對于多節(jié)電池來講,很多方案都是內(nèi)置被動(dòng)均衡方案的,通常是幾個(gè)mA到十幾個(gè)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賴于電池的一致性,還有電池的容量等。
6. 手環(huán)平時(shí)工作、休眠的時(shí)間是怎么分配?這個(gè)與整體功耗有很大的關(guān)系。
答:這個(gè)其實(shí)差異很大,取決于對于產(chǎn)品功能的劃分,產(chǎn)品的定義,客戶的體驗(yàn)的一個(gè)綜合權(quán)衡,在于使己方的策略。因?yàn)樾菝咂陂g有些功能會被關(guān)閉,或者降低性能等。
7. 手環(huán)的充電接口有的是拔下來USB充電,有的是接觸點(diǎn)充電,有更合適的充電接口方案嗎?這樣使用方便些?
答:USB充電其實(shí)占用空間很大,而觸點(diǎn)的話很容易被腐蝕,其實(shí)最佳的接口是無線充電,可以完全密封,但是這個(gè)對于總體產(chǎn)品的設(shè)計(jì)更為挑戰(zhàn)。
8. 電池有沒有一個(gè)大概壽命,電量快用完時(shí)有沒有提示?
答:行業(yè)內(nèi)對電池壽命是有定義的,比如容量衰減到初始容量的60%,提示部分自己可以做的!呵呵,如果采用TI的電量計(jì)量方案的話,芯片直接就提供相應(yīng)的信息的。
9. 在智能穿戴設(shè)備中使用紐扣電池,使用壽命有多長?電池壞了能更換嗎?
答:使用壽命還是取決于整體的系統(tǒng)功耗還有電池容量,鈕扣電池的電壓平臺低一些,那么升壓的需求多一些,可能效率上面會有一些弱勢。至于電池能否更換在于整體系統(tǒng)的ID設(shè)計(jì)?词褂脠鼍,使用半年應(yīng)該沒問題。
10. 電池壽命在智能穿戴設(shè)備中是硬傷,有針對這部分功耗方面的建議嗎?
答:電池本身的功耗其實(shí)非常低。主要的硬傷是電池的容量比較小,另外就是對應(yīng)的整體的系統(tǒng)的功耗。所以,在空間結(jié)構(gòu)已經(jīng)限制住了電池的大小,從而限制住了電池的容量的前提下,想延長電池的使用壽命,只能盡可能的優(yōu)化整體系統(tǒng)的功耗,從供電,從各功能模塊的低功耗模式等。
11. 快充是否有損電池?
答:快充首先需要電池本身能夠支持,如果電芯是普通電芯的話,快充是會損害電池的。另外,即使是支持快充的,在電池老化之后,還是繼續(xù)快充也會加速電池老化。
12. 針對100mAH的小容量4.2V鋰電池,推薦哪個(gè)充電IC?BQ21040的終止電流能做到多大,終止電流精度是多大?
答:推薦采用BQ25100,BQ21040相對而已來講過了。
13. 充電管理和電壓調(diào)整用一顆IC解決,充電對象是單節(jié)鋰電,穩(wěn)壓在3.0V,最大負(fù)載200mA,有木有這樣的IC?
答:建議選擇TPS65720x
14. TI的無線充電方案充電效率能達(dá)到多少?
答:發(fā)送或接收單獨(dú)芯片效率可以做到93%,從發(fā)送輸入端到接收的輸出端,系統(tǒng)總的效率約75%
15. 針對可穿戴設(shè)備的無線充電,能否講解一下?特別是小體積的,比如耳機(jī) 電動(dòng)牙刷,TI這邊有成功案例方案嗎?
答:目前最小的2.5W無線充電接收端是BQ51003
16. 可否建議符合QI標(biāo)注的無線充電評估套件?
答:TI 有大量的從2.5W 到 15W 的滿足QI標(biāo)準(zhǔn)的無線充電方案,具體詳情可以登錄TI 網(wǎng)站無線充電主頁
17. 無線充電發(fā)射端有什么方案?
答:若只是滿足QI標(biāo)準(zhǔn),BQ500212A 用的非常廣,若是支持雙模PMA和 Qi可以選用BQ51222。發(fā)射端的話,如果是5W,BQ50002A+BQ500511A組合最好,15W的可以用BQ501210。
18. 穿戴設(shè)備無線充電效率怎么樣?會存在過熱問題嗎?
答:我們的BQ51003單芯片的效率在90%以上,但是整體系統(tǒng)的效率大概在75%左右。發(fā)熱的問題依賴于整體設(shè)計(jì),主要損失在線圈的傳輸上面。
19. 可穿戴設(shè)備的無線充電,由于發(fā)射線圈也得使用小體積的,不能使用標(biāo)準(zhǔn)的TX線圈,是不是不能過Qi認(rèn)證?或者沒必要過Qi認(rèn)證?
答:TX端選用標(biāo)準(zhǔn)的,RX接收端可以自行設(shè)計(jì),可以過標(biāo)準(zhǔn)的。
20. 低功耗這方面,TI有提供了相當(dāng)不錯(cuò)的產(chǎn)品。那么如何在電池和充電方面做工作,比如現(xiàn)在多采用USB 和插針式充電方式,充電時(shí)間長,可靠性不高,能否使用快充和無線充電,技術(shù)成熟度有多高?
答:快充和無線充電其實(shí)都可以,只要是電池可以支持,目前很多快充其實(shí)犧牲了電池的長期壽命。而且這些解決不了整體的功耗問題和電池的容量限制問題。
21. 可穿戴設(shè)備的靜電有多可怕?
答:靜電對所有半導(dǎo)體器件來講都是致命的,若你的穿戴設(shè)備有外露端口,端口處必須添加靜電防護(hù)器件,TI有大量0201封裝的TVS靜電防護(hù)管
22. 可否推薦一下小尺寸的DCDC用電感?
答:若是受限于PCB尺寸需要選用更小尺寸的電源方案,TI有專門的模塊化電源TPS8267x 等系列
23. 集成電源芯片的開關(guān)頻率多大?
答:TPS6274x序列在1.2M,TPS6109x序列是變化的,主要受L的影響還有輸入輸出的影響。TPS61046也在1M左右。
24. TPS61098系列與TPS61099最主要的區(qū)別是什么?
答:最大的差別是99 是輸入可調(diào)的,98根據(jù)后綴不一樣,輸出電壓是固定的。098支持兩路輸出和切斷,099不能,但是099輸出電壓范圍大一些,可以可靠的關(guān)斷負(fù)載
25. LDO的驅(qū)動(dòng)能力普遍偏小,用DCDC的話電感電容等外圍占用面積又大,有沒比較好的方案?
答:這個(gè)永遠(yuǎn)都是一個(gè)權(quán)衡,LDO現(xiàn)在也能達(dá)到150mA的能力了,再大,只能用DCDC,效率也才有保證。降低外部器件尺寸,提高工作頻率是一個(gè)方法,目前TI的相關(guān)方案都很小了。
26. 現(xiàn)在非常多的產(chǎn)品都需要可以調(diào)光,例如單片機(jī)控制的PWM調(diào)光,模擬調(diào)光,那款芯片能夠支持調(diào)光?
答:TPS62770繼承升壓和降壓的芯片就可以支持調(diào)光模式的。 |
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