為可穿戴設備提供最理想的充電解決方案

　　事實上，除了電池充電器以外，一個專門為可穿戴設備而設計的電源解決方案還包括很多其他組件?，F(xiàn)在，讓我們一起來了解一下當工程師在為系統(tǒng)設計充電解決方案時最常采用的幾款器件。

　　電池充電器前端的輸入接口通常可以使用不同的電源，例如目前普遍的USB、AC適配器以及無線電力與能源采集等。通過與無線電源協(xié)會(WPC)多年以來的密切合作，目前TI已經(jīng)推出了多款可同時用于Qi及非Qi認證解決方案的無線充電傳輸器和接收器。

　　TI針對低功耗可穿戴應用所推出的微型無線接收器TI Design參考設計是一款采用了低功耗無線接收器bq51003的超小型參考設計，能夠為電池充電器提供5V的直流輸入電流。整套解決方案的面積還不足30平方毫米，是小巧精致型低功耗應用的理想選擇。如果工程師想要設計一個直接充電的解決方案，可以用bq51050B替換bq51003，這是一款集電池充電器于一體的接收器，能夠直接與電池進行連接。

　　針對低功耗可穿戴應用且符合Qi(WPC)標準的無線充電器TI Designs參考設計將bq51003與低功耗充電器bq25100以及纖細的10mm線圈組合在一起，所形成的整體接收無線充電解決方案能夠提供高達2W的輸出電流。bq25100專為可穿戴設備設計，能夠幫助整個解決方案實現(xiàn)非常精確地充電終止電流，并且在任何時候電池的泄露電流都低于75nA。

　　針對低功耗可穿戴應用的小型無線電源傳輸器TI Designs參考設計是TI低功耗傳輸器bq500212A的應用電路。其與bq51003搭配為無線充電提供了絕佳的解決方案。為了實現(xiàn)合理的系統(tǒng)整體效率，該應用電路中的線圈尺寸為30立方毫米，而并非其他參考設計中接收器端所使用的10mm線圈。由于線圈并不是標準的尺寸，該解決方案沒有通過Qi認證。在專門的設計中，非相容型RX和TX仍然可以相互通信，這使工程師可以更加自由的選擇線圈的尺寸和其他相關組件。Dick Stacey的視頻詳細介紹了TI針對可穿戴和健身設備所設計的無線電力解決方案。

　　其他近來被經(jīng)常提及的電源還包括能量采集。能量采集系統(tǒng)可以通過光、熱和振動收集能量并將其儲存在諸如超電容器或小型電池等能源存儲單元中。由于大多數(shù)可穿戴設備都是在戶外使用，這就使得它們能夠采集陽光并將其轉(zhuǎn)化為可穿戴設備的能源。此外，TI還可提供一系列針對可穿戴設備的低功耗、高效率降壓與升壓轉(zhuǎn)換器，包括bq25570、bq25504/05和TPS62736/37。

　　在充電系統(tǒng)中還有一個不容忽視的重要元素，那就是電池電量計。可穿戴設備的電池容量通常都很小，而小型的電池需要精確控制終止充電以防止電池因過充而老化。電池電量計能夠通過感測電阻器對充電電流進行更精確的監(jiān)測，如此一來用戶就可以更準確地了解設備的充電情況，在充滿電時及時拔掉充電器，以保證電池電量更充足，使用壽命更長。TI bq27421-G1是業(yè)界功耗最低的電池電量計，僅靠一塊單芯鋰離子電池就可以維持運轉(zhuǎn)。它的尺寸極小，只有1.6mm*1.6mm(包括集成感測電阻在內(nèi))，是體積精巧型可穿戴設備的理想解決方案。同時，這款電池電量計可以切換為幾種不同的模式以提供不同的電源功率，包括初始化模式、正常模式、睡眠模式、休眠模式以及關閉模式。在關閉模式下，該設備的耗電量僅600nA，與電池自放電率相比可以忽略不計。此外，TI的專利技術Impedance Track使該電池電量計易于配置，還可以靈活選擇電池組。對于那些不能精確控制終止充電的電池充電器，使用這款電池電量計可以很好彌補這一缺陷，以最大化利用小電池的電量。