德州儀器ti:如何減少電池的充電次數,延長使用壽命?
發表時間:2019-10-03 15:05:14 作者:雕刻機

近日國內廠商大動作不斷,從華為發布的“ai訓練集群atlas 900”,再到阿里巴巴旗下平頭哥發布的 “含光800”及 “soc芯片設計平臺‘無劍’”,無疑都指向aiot和自動駕駛等領域。然而僅僅擁有夯實的神經網絡芯片基礎是遠遠不夠的,電源這一方面是更容易被忽略的……

現如今無論是家用產品還是工業產品,都逐漸靠向無線、便攜方面發展,然而這種設備的電池是需要頻繁充電的,并且使用壽命也非常有限,繁瑣的充電與電池更換一方面使得維護變得愈發困難,另一方面也相對增大了維護成本和更換成本。

值得一提的是,尤其是工業環境下,許多產品都是靜態監控狀態,每隔數分鐘甚至是數小時才采集監測一次數據,所以理想的狀態就是使得相同的電池產品能夠獲得加倍的待機時長、減少充電次數,甚至是能夠達到完全不需要更換電池的程度。

那么如何才能達到如此的狀態?這就不得不提到靜態電流。2019年9月18日,德州儀器(ti)于北京召開了題為“超低靜態電流(iq)的電源管理——解決當今及未來的設計挑戰: 有效延長電池和系統壽命”的發布研討會,會上德州儀器電池管理系統產品線經理王世斌向記者展示了其在超低靜態電流(iq)的四款產品,21ic中國電子網記者受邀參加此次研討會。

德州儀器ti:如何減少電池的充電次數,延長使用壽命?

圖1:德州儀器電池管理系統產品線經理王世斌

低iq帶來的想象力是無窮的

所謂靜態電流(iq)即是負載電流之外部分的電流和電源芯片自身消耗的電流,而除去靜態電流的系統就稱之為最小系統。為順應電子設備微型化的趨勢,就需要更長的電池使用壽命。為滿足該需求,就需要更低的靜態電流 (iq)。

王世斌表示,低iq在延長電池壽命與儲存時間、實現更多功能、延長系統使用壽命以及降低系統成本方面發揮著關鍵作用。

北京pk10开奖记录王世斌現場為記者介紹,一方面,使用電池運行的電源系統需要低待機功耗以延長電池壽命,并提供更好的用戶體驗;另一方面,非攜帶式電子設備需要更精確的產品服務結束周期偵測 (end-ofservice detection)和更大的待機電源效率,正因如此所以驅動著低iq的需求。

通過靜態電流的降低,待機時間將更長,充電次數也隨之減少,這可以為整個產品帶來更少的人力成本、系統整體成本和維修成本。另外,值得一提的是在靜態電流做到足夠小的情況,工程可以擁有更多的發揮空間,諸如將多次充電的電池更換為一次性電池,既讓靜態電流更下降了一步,甚至可以在產品更新換代前完全無需更換電池。

“德州儀器一直致力于電池方面的發展,同時也處在業界的領先地位”,王世斌表示,ti電源組中可以分為六種不同類型的相關產品,其中四個方面則與本次討論的iq有關。

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圖2:ti電源的6種不同類型產品和4個靜態電流相關產品

北京pk10开奖记录“電池使用時長和壽命是有限的,一般來說鋰電池可充電500次并需要一星期甚至一天充一次電,而通過ti的低iq系列產品芯片,可以讓充電時間延長至兩天甚至是兩星期”,王世斌如是說。

北京pk10开奖记录tps7a02:適用于瞬態場景的線性穩壓器(ldo)

北京pk10开奖记录這款于9月18日發布的線性穩壓器ldo,作為業界比較領先的ldo,靜態電流低至25na,比前一代耗能降低大約40倍。新型穩壓器在壓降的條件下 也能在輕負載時實現超低 iq 控制。

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圖3:ti線性穩壓器(ldo)產品歷史

另外,該款ldo更具誘惑的優勢則是擁有著超小的體積,dsbga封裝尺寸只有0.65mm×0.65mm,可幫助工程師將解決方案尺寸縮小70%。對于1至50 ma 的負載瞬態,能夠在5 us以內響應,僅為競品器件瞬態響應時間的一半。

北京pk10开奖记录王世斌現場介紹時表示,如今tps7a02將靜態電流做到了25na,而這并不意味著結束,根據市場的不斷變化和需求,未來該系列產品的靜態電流也將越做越小。

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北京pk10开奖记录圖4:tps7a02 ldo的優點

此款芯片在應用上也非常廣泛,諸如電網基礎設施中由于電表中多為一次性電池,而且體積普遍較小,一般擁有一定壽命周期,由于功耗太高相隔一段時間就需要更換,應用這款芯片甚至可以讓電池耗電比ldo更高,在生命周期內無需更換電池,既節省了人力也節省了成本。

北京pk10开奖记录另外在家居或自動化場景下,例如監控攝像系統,一般處于待機狀態,只有在檢測到移動時才會錄像,這種場景下對于自身的靜態電流的要求則更大,所以此款芯片也可以大大增強了電池壽命,減少成本。