設(shè)計耳戴式應(yīng)用的最大挑戰(zhàn),就在于其對微小尺寸的要求。以耳塞為例,在一個比拇指還小的空間里,它們?nèi)匀槐黄谕峁┴S富的聲音效果以及擁有長電池壽命。除此之外,其它設(shè)計要求還包括:
不言而喻,耳戴式設(shè)備的電源供電和電池管理極具挑戰(zhàn)。由于耳戴式設(shè)備僅支持微型電池,需要極高精度的電量計來評估并最大程度提高電池壽命,防止設(shè)備突然或過早關(guān)斷。針對電池管理,Maxim提供高精度ModelGauge電池電量計IC,由于不要求電流檢測電阻和其它外部元件,極大地節(jié)省了成本和空間。
在電源管理方面,電路需要尺寸小巧、效率高、靜態(tài)電流低。理想情況下,電路應(yīng)支持多種電池類型,并提供不同電路所需的各種電源軌。鑒于要求微型尺寸,理想的耳戴式電源管理IC (PMIC)應(yīng)集成多種功能,例如電壓調(diào)節(jié)和充電。如果希望支持各種電池類型的整個范圍(從完全充電到接近空電量),較寬輸入電壓范圍就至關(guān)重要。PMIC擁有獨立的調(diào)節(jié)器也同樣重要,通過根據(jù)特定的系統(tǒng)需求調(diào)整各個電源軌,提高方案效率。
由于尺寸微小,耳塞需要低功耗、高效率、小尺寸的PMIC
Maxim已經(jīng)推出了兩款新型超低功耗PMIC,能夠解決耳戴式、可穿戴及其它空間受限物聯(lián)網(wǎng)(IoT)應(yīng)用的挑戰(zhàn),尤其是鋰離子電池供電的應(yīng)用。MAX77650和MAX77651 PMIC集成電壓調(diào)節(jié)器、充電器,以及支持LED指示的電流調(diào)節(jié)器,外形尺寸只有19.2mm2 — 不到已有元件組合的一半。相比之下,支持鋰離子電池供電產(chǎn)品的大多數(shù)PMIC依賴于附加分立元件。據(jù)Maxim移動方案事業(yè)部執(zhí)行業(yè)務(wù)經(jīng)理Scott Kim介紹,這些PMIC的真正獨特之處是其單電感多輸出(SIMO)升/降壓調(diào)節(jié)器。SIMO調(diào)節(jié)器利用單電感提供三路獨立的可編程電源軌、150mA低壓差(LDO)調(diào)節(jié)器和三個流入電流源驅(qū)動器,減少總元件數(shù)量的同時最大程度增大可用的電路板空間。該IC擁有以下關(guān)鍵優(yōu)勢:
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最低待機功耗:0.3μA;5.6μA工作電流
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高效率:3路輸出SIMO通道和LDO延長鋰離子電池壽命
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最小方案尺寸:得益于多通道SIMO調(diào)節(jié)器,有效減少元件數(shù)量
該種配置的調(diào)節(jié)器提供高精度電源調(diào)節(jié)、延長鋰離子電池壽命,提高效率的同時降低耗能的散熱。為提高靈活性和易用性,每路輸出自動選擇降壓、升壓或升/降壓工作模式。此外,以下方面全部可編程:
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VOUT,從0.8V至5.25V
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峰值電感電流
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可編程上電/斷電排序
MAX77650和MAX77651也提供低功耗線性充電器,可為采用微型電池的設(shè)計充電。充電器特性包括:
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7.5mA至300mA可編程快充電流
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低至0.75mA的高精度終止電流
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3.6V至4.6V可編程的電池調(diào)節(jié)電壓
MAX77650和MAX77651備有兩款PMIC的評估板,用戶可測試其對下一款耳戴式設(shè)計的適應(yīng)性。
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原文標題:Maxim博客 | 全面解析耳戴式設(shè)備,只做最in設(shè)計
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