對任何可佩戴式或物聯(lián)網(wǎng)(IoT)設(shè)計(jì)(如智能手表、數(shù)據(jù)記錄儀、傳感器、家庭網(wǎng)關(guān)等)而言,加快產(chǎn)品上市進(jìn)程均是關(guān)鍵要求。許多設(shè)計(jì)人員都在尋求最簡單最快捷的方式來實(shí)現(xiàn)這些系統(tǒng)。該挑戰(zhàn)看似不難應(yīng)對,但果真如此嗎?
最基本的系統(tǒng)包含微控制器、傳感器和某種類型的無線連接,往往具有不同的電源電壓要求。如果您正在為便攜式設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì),那么您可能需要讓自己的設(shè)計(jì)通過電池來供電或依靠能量采集來運(yùn)行。這樣,您簡單的單軌系統(tǒng)就突然變成了較復(fù)雜的多軌電源設(shè)計(jì),需要電池充電器。您現(xiàn)在該怎么做呢?
如果復(fù)雜性、尺寸和集成度都不是重要因素,您就可以用一個(gè)適合主電源的降壓型轉(zhuǎn)換器、一個(gè)適合其它電壓軌的低壓差穩(wěn)壓器(LDO)和一個(gè)鋰離子(Li離子)充電器來給電池充電。但三個(gè)電源集成電路(IC)連同所有外部分立組件會增加系統(tǒng)的復(fù)雜性、尺寸和成本。
那么為什么不轉(zhuǎn)而試試電源管理多通道IC解決方案(PMIC)呢?小巧易用型PMIC解決方案的范圍可從兩個(gè)簡單的電源軌到具有負(fù)載開關(guān)、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)、電池充電器、發(fā)光二極管(LED)驅(qū)動器及其它組合的26個(gè)電軌。它們擁有低成本高效益并可加快產(chǎn)品上市進(jìn)程,因?yàn)樗薪M件均很靈活,并包含在一個(gè)單一的解決方案之內(nèi)。請參閱圖1,看PMIC解決方案是如何工作的。
專為可佩戴式和IoT應(yīng)用而設(shè)計(jì)的PMIC的一個(gè)例子是TPS6572x。該小型器件具有一個(gè)300mA的集成式鋰離子電池充電器、一個(gè)高效率的降壓型轉(zhuǎn)換器(TPS65720是200mA,TPS65721是400mA)和一個(gè)200mA的LDO。電壓很容易通過外部電阻分壓器進(jìn)行設(shè)置。
此外,TPS6572x還集成了四路通用輸入/輸出(GPIO),這樣您就能在自己的微控制器上騰出一些空間,使發(fā)光二極管(LED)和蜂鳴器(通常用于健身手表和便攜式工業(yè)應(yīng)用)等器件的布線更容易。TPS6572x采用WCSP(TPS65720)封裝或QFN(TPS65721)封裝。TPS65720的總體解決方案(帶分立組件)尺寸是25mm2。
該解決方案如何能用工業(yè)數(shù)據(jù)記錄應(yīng)用進(jìn)行工作的簡單方框圖。TPS6572x能給微控制器、Bluetooth?控制器和傳感器供電,從而可創(chuàng)建低功耗、小巧高效的設(shè)計(jì)。
超低功耗MSP430F5438A微控制器(MCU)可支持TI的Energy Trace?技術(shù) —— 一種先進(jìn)的能量調(diào)試生態(tài)系統(tǒng)。能量跟蹤(Energy Trace)技術(shù)使用戶可通過觀察工作功耗、待機(jī)功耗和外設(shè)功耗分析來實(shí)時(shí)查看能耗。使用MSP430F5438A MCU允許系統(tǒng)連續(xù)檢測和記錄傳感器數(shù)據(jù)并作出自主決定,同時(shí)僅喚醒雙模CC2564藍(lán)牙控制器等無線電器件。
為消耗最少量的功率,CC2564器件可利用MSP430 MCU的通信和節(jié)電模式。CC2564藍(lán)牙器件可作為連接到您智能手機(jī)、平板電腦或個(gè)人電腦(PC)的互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān),以便從傳感器和系統(tǒng)收集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。TPS6572x僅憑兩個(gè)簡單的電軌即可為整個(gè)系統(tǒng)供電,還可提供USB電池充電功能。
大多數(shù)器件在睡眠或喚醒事件中都依靠按鈕。TPS6572x具有按鈕檢測功能,該功能可讓系統(tǒng)的其余部分進(jìn)入深度睡眠模式以便節(jié)約能量,或進(jìn)入喚醒模式以便繼續(xù)運(yùn)行。總之,這些器件可創(chuàng)建小巧高效的電池供電型應(yīng)用。在健身帶、心率監(jiān)測器、工業(yè)數(shù)據(jù)記錄儀和工業(yè)傳感器等應(yīng)用中,這些器件可一起使用。
使用PMIC為多軌系統(tǒng)供電能實(shí)現(xiàn)靈活高效、更簡單更小巧的設(shè)計(jì)。我們的PMIC可分別為子系統(tǒng)、主處理器供電或同時(shí)為主處理器和子系統(tǒng)供電。如果下一次您的應(yīng)用上有多個(gè)電源軌,不妨考慮選用PMIC。
如欲進(jìn)一步了解什么樣的PMIC及其它TI解決方案能適合您的可佩戴式與物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,敬請查看這些附加資源:
適用于可佩戴式和健身設(shè)備的TPS65720 PMIC產(chǎn)品公告。
閱讀這些白皮書:
適用于可佩戴式和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備且具有增強(qiáng)型遲滯模式控制功能的PMIC轉(zhuǎn)換器的優(yōu)勢。
適用于物聯(lián)網(wǎng)的無線連接。
原文鏈接:https://e2e.ti.com/blogs_/b/fullycharged/archive/2015/05/27/simplifying-your-multi-rail-power-application-with-one-device
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