該MCU在可穿戴需要處理一些繁重的計算工作，同時最大限度地降低功耗。幸運的是，芯片供應(yīng)商有很多的經(jīng)驗，在優(yōu)化這種權(quán)衡在移動設(shè)備如手機和MP3播放器。技術(shù)如高時鐘速率來完成工作迅速，讓MCU迅速返回到低功耗的睡眠狀態(tài)，最大限度地降低靜態(tài)功耗，延長電池壽命(見技術(shù)專區(qū)的文章“設(shè)計技術(shù)延長鋰離子電池壽命“)。

還幫助設(shè)計工程師充分發(fā)揮他或她的功率預(yù)算都是無線連接技術(shù)，如藍牙智能和ZigBee。這些專門設(shè)計通過傳送快速脈沖串的數(shù)據(jù)，以便它們可以返回到低功耗睡眠模式迅速并通過限制傳輸范圍到大約10米以節(jié)省電力。藍牙智能，例如，不同于傳統(tǒng)的藍牙無線技術(shù)采用異步射頻協(xié)議，不像大哥哥，不必保持不斷地“空氣”，以保持配對 - 節(jié)省了寶貴的電池電量。

設(shè)計工程師還應(yīng)該知道，傳感器經(jīng)常穿戴式產(chǎn)品所用的類型可以表現(xiàn)出即使在相當高的漏電流“停擺”，所以規(guī)定提出，要積極斷開電源軌等設(shè)備與硬開關(guān)，而不是僅僅允許他們斷電。

電源管理

盡管低功耗的芯片提供了陣列，開發(fā)可穿戴式產(chǎn)品，體面的電池壽命還遠遠沒有小事。事實上，電源管理可以造就一個產(chǎn)品。成功身打扮往往同時結(jié)合了流行的穩(wěn)壓器技術(shù)，成組的開關(guān)穩(wěn)壓器的高效率與低輟學線性穩(wěn)壓器(LDO)的“干凈”的力量。

開關(guān)穩(wěn)壓器的效率在寬電壓和負載范圍，但電壓和電流漣波輸出與敏感的混合信號芯片，特別是硅的收音機造成嚴重破壞。通過將開關(guān)穩(wěn)壓器的輸出通過一個LDO，波動變得平滑。由于LDO的效率是成正比的輸出電壓的輸入電壓劃分，設(shè)計工程師應(yīng)確保開關(guān)穩(wěn)壓器的輸出(即LDO的輸入)，靠近LDO的輸出，延長電池壽命。 LDO的下部的釋放電壓，越接近這些電壓可以匹配。

許多制造商提供電源模塊開關(guān)穩(wěn)壓器和一個或多個低壓降穩(wěn)壓器集成到單個芯片中。例子包括TI的TPS61130 - 它集成了一個500 kHz的開關(guān)調(diào)節(jié)器，LDO中產(chǎn)生兩個2.5至5.5 V(300和320 mA)的一個模塊輸出 - 與Maxim的MAX 1765，這又提供了兩種輸出，2.5-5.5 V (800 mA)的和2.85到可調(diào)(500 mA)的。欲了解更多信息，請參閱技術(shù)展區(qū)文章“功率模塊結(jié)合了效率與低噪聲輸出。”

產(chǎn)品如TI的TPS82740A拿東西，甚至進一步;該模塊是專門為照顧身打扮的電力需求，如智能手表。該公司提供的裝置中的“MicroSIP”(系統(tǒng)級封裝)，其中包括在一個封裝，僅6.7平方毫米的體積的開關(guān)穩(wěn)壓器，電感器，和輸入/輸出電容器。無需外部元件，使得TPS82740A適用于空間受限身打扮(圖2)是不錯的選擇。

德州儀器(TI)MicroSIP包裝的開關(guān)穩(wěn)壓器圖片

圖2：TI的MicroSIP包裝的開關(guān)穩(wěn)壓器尺寸僅為6.7平方毫米，無需外部元件。

雖然TPS82740A沒有結(jié)合的開關(guān)調(diào)節(jié)器，LDO，而不是僅僅采用降壓(“降壓”)開關(guān)穩(wěn)壓器的服務(wù)，TI聲稱輸出幾乎無波動，不擾亂敏感電路。一種巧妙的特技該模塊起著是恢復到100%的占空比，當輸入電壓接近輸出電壓(有效模仿一個LDO)。模塊的工作從2.2-5.5 V配合200mA的最大輸出電流的輸入電壓范圍。

圖3示出一個可穿戴產(chǎn)品采用TPS82740A的示意圖。一個常見的電壓用于在MCU，無線電和傳感器。該MCU是直接連接到開關(guān)調(diào)節(jié)器的輸出，因此總是供電。該傳感器連接到一個集成負荷開關(guān)，只有當用戶請求數(shù)據(jù)，從而節(jié)省功率是閉合的輸出。

電源原理圖在身打扮應(yīng)用圖片

圖3：在一身打扮應(yīng)用電源的原理圖。傳感器被關(guān)閉在不使用時，以限制泄漏電流和節(jié)省電力。 (德州儀器提供)

開關(guān)穩(wěn)壓器的一個缺點是效率尾巴遠離在低負載。這可能會損害電池壽命如果不加以控制，因為可穿戴式產(chǎn)品通常會花很長時間在低功耗的“休眠”或“待機”模式，幾乎不需用戶干預(yù)。芯片制造商已經(jīng)解決的由任一改變開關(guān)頻率，跳躍脈沖，或者甚至懸浮劑操作共直到該輸出電壓低于一定的閾值的開關(guān)穩(wěn)壓器在低負載這一缺點。所有這些技術(shù)旨在降低開關(guān)損耗而變得更加顯著為負載降低(見技術(shù)專區(qū)文章“使用PFM提高開關(guān)DC / DC穩(wěn)壓器效率，在低負荷”)。

TI采用專有技術(shù)，該公司稱之為DCS控制(“直接控制的無縫過渡到省電模式”)在TPS82740A。在高負載電流時，開關(guān)調(diào)節(jié)器以準固定頻率脈寬調(diào)制(PWM)模式。最大開關(guān)頻率為1.7兆赫。當負載電流減小，所述模塊通過線性改變開關(guān)頻率進入功率節(jié)省模式。在極輕負載時，該模塊生成單開關(guān)脈沖來壯大電感電流和充電輸出電容，返回到360 nA的靜態(tài)電流消耗模式，直到輸出電壓低于設(shè)定的閾值。

在設(shè)計身打扮是艱難的，制造商提供專門設(shè)計的低功耗芯片和豐富的工程咨詢，使生活的工程師更容易一些。好消息是，消費者已經(jīng)采取的一大途徑身打扮;因此利潤豐厚的獎勵等待著跟隨在Garmin公司，阿迪達斯，企業(yè)，和Fitbit的腳步與盟軍巧妙的智能手機應(yīng)用程序高效，實用的監(jiān)控產(chǎn)品。

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