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手表等智能穿戴电源IC应注意的几个问题

上网日期: 2015年09月06日 ?? 作者: 孙昌旭 ?? 我来评论 字号:放大 | 缩小 分享到:sina weibo tencent weibo tencent weibo


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关键字:赛微微? 电源管理IC? 充电IC? LDO?

那些还在将手机甚至是平板的电源管理IC,LDO等用于智能手表与手环等穿戴产品的设计一定会出问题,因为后者的电池容量才50-300mAh,而手机的电池容量是2000-6000mAh,这导致对于电源管理IC(PMU)、充电IC以及LDO都有完全不同的要求。

在2015 IIC-China上,目前在智能手表(包括Garming)上已有不少成功案例的电源IC厂商,赛微微(Cell Wise)电子专家、电子产品总监周军对智能穿戴产品的电源特殊需求作了详细的解释,主要有以下几点特别需要重视。

是关于充电管理IC的精度问题。周军指出,在手机中由于电池的容量较大,充电精度5%还是可以容忍的,特别是绝对精度,很多电源IC的设计都是10mA。这个对于手机没有问题,但是对于手表手环,电池容量本来就只有50mAh-300mAh,如果还是设计成10mA的精度肯定就不行了。所以,赛微微的充电IC对精度进行了特殊设计,可以设计成为1mA。

手表等智能穿戴电源IC应注意的几个问题(电子工程专辑)
图:赛微微的充电IC专门针对智能穿戴产品设计了高精度,由传统的5%提升至1%。

第二个注意的问题则是不能盲目快充。现在手机中快充流行,厂商普遍将充电电流提升至2A,甚至有些极端的手机厂商将电源提升至4A以上,以达到快速充电的卖点。不过,周军提示大家不要盲目学习,因为当电流提升到4A以上时,电池的材质和充电方式都需要相应有改变,要不然会出问题,并且,后面剩余的20%根本充不进去。目前采用4A充电的手机厂商他们还是作了很多创新的。

同理,手表手环也一样,由于电池容量非常小,仅为50-300mAh,这时充电电流不能盲目提升,一般来说充电电流要设计成25-150mA,这样才能保证将电池容量尽量充满。如果用过大的电流,后面的20%基本上就充不进去了,这对于容量本来就小的手表电池就是严重问题了。并且,电池也会受不了这么大的电流。

第三,低功耗与快速动态响应是一对矛盾,在智能手表中要特别注意。周军解释,有些厂商将LDO的功耗做得很低,但是没有注意动态响应,这导致的问题就是手表在点亮后会出现几下闪屏的现象。


手表等智能穿戴电源IC应注意的几个问题(电子工程专辑)
图:赛微微的快速动态响应用,与竞争对手的比较。(图来自赛微微)

第四:智能手表中高密度电池将有用武之地

高能量密度电池由于采用了特殊的正负极材料,导致对电压的要求也不一样,比如有名的美国安普瑞斯公司的高能量电池就需要4.35V电压支持。之前在手机中推广时,由于MTK的主芯片不能支持此电压(只能支持到4.2V),所以推广出现挑战。现在,智能手表对于高密度电池更渴求,解决电池续航成为智能穿戴最大的痛点之一。

周军表示,他们的充电IC已可以支持到4.35V,以支持高能量电池在智能穿戴产品中的采用。与手机中主芯片厂商对PMIC高度垄断的生态链不一样,目前智能穿戴市场相对开放一些,比如Nordic、Atmel、ST、Intersil、Silicon Labs等等智能穿戴平台厂商都开放他们的平台给第三方PMIC厂商。

手表等智能穿戴电源IC应注意的几个问题(电子工程专辑)
图:赛微微的充电管理IC可以支持到4.35V,配合高密度电池采用。智能手表中或是明年的新趋势。

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