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如今，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的種類和數(shù)量越來越多。對(duì)于這些物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，尤其是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，充電或更換電池都是件耗費(fèi)成本的瑣事。如何能夠做到不充電、少充電或者使用更小的電池，工程師們可謂絞盡了腦汁。 事實(shí)上，電子系統(tǒng)很少有不需要電池的情形。能量采集在陰暗且無振動(dòng)的環(huán)境下無法實(shí)現(xiàn)。多數(shù)情況下我們只能考慮如何降低設(shè)備的耗電水平以延長電池的壽命。由于很多物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備在大部分時(shí)間處于休眠狀態(tài)，降低器件的靜態(tài)電流就顯得格外重要。最近，德州儀器（TI）電池管理系統(tǒng)產(chǎn)品線經(jīng)理王世斌先生為我們介紹了TI新近推出的四款電源產(chǎn)品，它們都具有低靜態(tài)電流特性，它們?cè)诓煌瑧?yīng)用場(chǎng)景下顯示出了獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。 第一款產(chǎn)品是低壓降線性穩(wěn)壓器(LDO) TPS7A02。該產(chǎn)品的IQ低至25nA，僅為超小型競品的十分之一。它以DSBGA形式封裝，尺寸僅 0.65 mm x 0.65 mm，可將方案尺寸縮小70%。對(duì)于1至50 mA 的負(fù)載瞬態(tài)，TPS7A02能夠在5μs以內(nèi)響應(yīng)，僅為競品器件瞬態(tài)響應(yīng)時(shí)間的一半。 
該產(chǎn)品的典型應(yīng)用場(chǎng)景為耗電量不大，大部分時(shí)間不工作，但需要常年值班的設(shè)備，如電表等表計(jì)。在TPS7A02的幫助下，系統(tǒng)的耗電量甚至可以低于電池的自放電水平，使得更換電池的頻率降至最低。也就是說，您不僅可以使用成本更低的一次性電池，更可以使用壽命最長的紐扣電池，甚至在長達(dá)10年的期間內(nèi)省去了更換電池的煩惱。 第二款產(chǎn)品是開關(guān)穩(wěn)壓器TPS62840，其靜態(tài)電流低至60nA。該產(chǎn)品具有較高的轉(zhuǎn)換效率，在 1-μA 負(fù)載下可提供80% 的超高輕負(fù)載效率，較同類型器件高出30%，。它具有可選模式和停止功能，能夠改善噪聲性能并在數(shù)據(jù)傳輸過程中減少信號(hào)失真。TPS62840的輸入電壓范圍比較寬泛（1.8 VIN – 6.5 VIN ），適用于多種電池化學(xué)應(yīng)用和配置。
相較于前面提到的LDO TPS7A02，TPS62840適合于常開 (always-on)的、耗電量更高些的應(yīng)用，如智能電網(wǎng)中的電表和樓宇自動(dòng)化中的安防攝像頭。采用TPS62840，工程師可以減少一半的電池使用數(shù)量，或者在設(shè)計(jì)中使用更小的電池。 TI提供了一款采用鋰二氧化錳(LiMnO2) 電池且適用物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)應(yīng)用的窄頻無線模塊供電的參考設(shè)計(jì)，支持采用LiMnO2電池的智能流量表等三種不同的電源架構(gòu)。該參考設(shè)計(jì)的鏈接是http://www.ti.com.cn/tool/cn/TIDA-010053。 第三款產(chǎn)品是高輸入電壓、高效監(jiān)控器TPS3840，其靜態(tài)電流低至350 nA。該產(chǎn)品的特點(diǎn)包括輸入電壓范圍寬泛（VIN 1.5 V 至 10 V），可在多種應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)高電壓軌或多電池供電操作；精度高，典型值達(dá)到1%，能夠提高整體系統(tǒng)的可靠性。
據(jù)王世斌先生介紹，TPS3840的一個(gè)典型應(yīng)用是EPOS終端銷售機(jī)，用作復(fù)位芯片。當(dāng)用戶刷卡或者刷二維碼的時(shí)候，設(shè)備會(huì)與中央系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)以認(rèn)證終端客戶的身份。如果系統(tǒng)出現(xiàn)異常，交易便會(huì)取消，這時(shí)復(fù)位芯片的作用便非常重要：實(shí)施復(fù)位并取消交易，使金融交易在比較穩(wěn)定的環(huán)境里進(jìn)行。 第四款產(chǎn)品是開關(guān)充電器BQ25619，在運(yùn)輸模式(ship mode)下可將電池漏電從20μA減少到6μA，極大延長設(shè)備的待機(jī)時(shí)間。王世斌先生介紹說，過去的電子產(chǎn)品通常使用膠貼來隔離電池，使得經(jīng)過長期的存儲(chǔ)和運(yùn)輸后電池電量仍然可用，而現(xiàn)在則采用所謂電子隔離的方式，即運(yùn)輸模式，讓電子產(chǎn)品數(shù)月后到達(dá)用戶手中時(shí)仍可正常啟動(dòng)。
BQ25619的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，它具有業(yè)界更低的20mA截止電流，這意味著用它給小容量電池充電時(shí)，電池可以充得更飽滿，電池容量可以提高7%，從而延長了電池的使用壽命。此外，BQ25619是一個(gè)三合一產(chǎn)品，具有充電、升壓和電壓保護(hù)等功能，能以95%的高效率提供超快速充電。 由于具備低截止電流特性，BQ25619的典型應(yīng)用包括使用小型電池的醫(yī)療和個(gè)人電子產(chǎn)品，如助聽器、耳塞和無線充電盒，可大幅延長電池壽命，并減少使用時(shí)的充電次數(shù)。 總之，上述四款產(chǎn)品都具有低靜態(tài)電流特性，在不同場(chǎng)景盡可能地減輕電池負(fù)擔(dān)、延長電池壽命，讓我們能夠使用更低成本的一次性電池，或更小的可充電電池，或減少充電的次數(shù)，把系統(tǒng)成本和使用成本降到最低。 |
