可穿戴式設計中實現(xiàn)超低功耗的3大要訣

Other Parts Discussed in Post： ENERGYTRACE， TPS82740A

您是否盼望能開發(fā)像手表、血氧計或血壓監(jiān)測儀這樣的可穿戴式設備？智能手表所需的小尺寸和高級功能給系統(tǒng)設計人員帶來了兩個基本挑戰(zhàn)：您將如何在規(guī)定的封裝內(nèi)塞進您需要的一切？您如何給設備供電？

這里有三種解決方案，能在可穿戴式電子產(chǎn)品中實現(xiàn)超低功耗運行：

1.盡可能在待機模式下運行

實現(xiàn)較長電池壽命的關鍵是：通過減少沒必要的系統(tǒng)活動讓運行時的電流消耗最低。這意味著除關閉某些功能外，還要在微控制器的睡眠或待機模式以及電源的省電模式下運行。例如，當用戶不看他（或她）的手表時，關掉手表的顯示屏?；虍?a target="_blank">SimpleLink? Bluetooth?低能耗CC2541無線微控制器（MCU）能只通過睡眠定時器而非定時器1運行時，電源電流從大約90μA降低到僅為0.6μA —— 省電率超過99％！此外，任何后臺任務在代碼內(nèi)必須是由中斷驅(qū)動的。這樣，微控制器就能盡量一直在睡眠模式下運行，只有當中斷命令它時才喚醒。

2.使待機模式下的電流消耗最低

一種關鍵的技術(shù)驅(qū)動因素是在這些待機模式下減少汲取的電流。例如，采用EnergyTrace++?技術(shù)的MSP430F59xx（FRAM）微控制器在待機模式下僅消耗450nA的電流，這得歸功于其極低泄漏的FRAM存儲器。如果您用TPS82740A為該微控制器供電，那么當您供電時即便該微控制器略有漏電，從單節(jié)鋰離子電池汲取的電流大約也只有750nA。在這種情況下，360nA的靜態(tài)電流（IQ）與DCS-Control拓撲結(jié)構(gòu)這兩大優(yōu)勢珠聯(lián)璧合，當然能實現(xiàn)這樣低的待機功耗。如果您的電流消耗真有那么低，您必定需要負載開關來斷開已關掉的子系統(tǒng)（根據(jù)其電源電壓），以免它們從系統(tǒng)泄漏電流。

3.進行集成以節(jié)省寶貴的印刷電路板（PCB）空間

由于您已將功耗降到了一個合理的水平，因此電池就不需要每天充電了。第二道難題是空間問題 —— 您打算把一切器件（微控制器、傳感器、電源、電池等）放置到哪里？對于該挑戰(zhàn)，集成法可幫您大忙。TPS82740A是MicroSIP器件，它集成了所有必需的無源組件以及一個負載開關！這比具有相同超低功耗性能（已優(yōu)化）的分立式TPS62740型實施方案小75％以上。此外，MSP430F59xx還集成了多種功能，如溫度傳感器功能、差分輸入模數(shù)轉(zhuǎn)換器功能、8選1多路復用器LCD顯示器驅(qū)動器功能和256位加密功能。只需添加一塊電池和一些其它的系統(tǒng)專用傳感器，您基本上就大功告成了！

在待機模式下運行、使待機模式下的電流消耗最低、進行集成以節(jié)省電路板空間 —— 這三種方法可讓您的下一個可穿戴式設計大獲成功。另外還有哪些方法能在可穿戴式設計中省電？

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原文鏈接：

http://e2e.ti.com/blogs_/b/fullycharged/archive/2014/09/05/3-ways-to-a-better-wearables-solution？DCMP=powersolutions-tidesigns&HQS=tlead-power-pwr-powersolutions-tidesigns-wearables-em-blog-fullyc20140905-en

編輯：jq