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低功耗、小封装成可穿戴设备电源管理IC创新焦点

发布日期：2014-06-13 浏览次数：1651

功耗、电池体积与寿命以及传感器都是阻碍可穿戴设备市场发展的因素，这些领域也会持续成为未来创新焦点。大多数可穿戴设备的典型特点是短小轻薄，可穿戴设备是用电池供电的，需要较长的待机和使用时间，实现尽可能低的系统功耗是目前IC产商面临的主要技术挑战。

ADI公关电源管理部门市场工程师张洁萍在接受《华强电子》采访时表示，电池能量密度的提高速度远远跟不上复杂度不断提高的便携式设备的功耗要求。供电电源的功耗和体积已经成为可穿戴设备的重要性能指标。张洁萍介绍说，ADI针对可穿戴设备推出的电源管理IC产品都有个共同的特点——具有超低功耗，以ADP160为例，零负载的静态电流为500nA，150mA负载的压差仅为195mV。

达成低功耗目标的另一个方面是高效的电源管理系统。可穿戴设备体积小，电池容量受体积和重量的限制，因此只有采用高效率的电源管理芯片，才能在有限的电池容量下提高待机时间。飞思卡尔模拟产品高级市场经理闫子波在接受采访时说，可穿戴设备对电源管理IC的转换效率要求更为苛刻，尤其是长时间低负载状况下的高效率，现阶段飞思卡尔的单个PMU可以有13个输出，封装只有8mm×8mm, 单路输出的面积平均只有5平方毫米，支持多种工作模式，效率高达90%，并且支持较宽的电压输入（2.8V~4.5V）。张洁萍介绍说，ADI针对可穿戴设备推出的电源管理IC产品在高效率方面也有出色的表现，ADP160，ADP5061，ADP5090，ADP5310等适合于可穿戴应用的超低功耗电源管理芯片在微安及几个毫安时转化效率也接近90%。

可穿戴设备的“小块头”注定了它的主板面积小，这就意味着PCB板上的每一分子都要尽可能地缩小身躯，才能在有限的空间内容下更多的元器件，具体到电源管理芯片而言，就是要具有更小的体积、更少的外围器件和更高的集成度。据了解，ADI的ADP160可以提供5引脚TSOT和4引脚、0.5 mm间距WLCSP两种小型封装，是适合各种便携式供电应用的业界最小尺寸解决方案。

要达成小封装、高效率的目标，不仅要从设计环节入手，制造环节也至关重要，上海华虹宏力半导体制造有限公司战略、市场与发展部门总监胡湘俊在接受采访时说，电源管理芯片面积的大小和转换效率取决于两个方面：芯片的设计、采用的工艺技术。同样的设计，如果采用先进工艺技术（如0.13微米工艺）制造的芯片面积更小，功耗更低。华虹宏力的电源管理芯片的工艺技术很多，而且全面覆盖从1微米到最先进的0.13微米的工艺节点，电压范围涵盖1.8V到700V，以支持客户开发更有差异化、性价比更高的产品。

可靠性和稳定性是电源管理IC的另外一个重要性能，它对保障用户体验尤为重要。目前，各大电源厂商纷纷加大对创新技术的投入，提高产品的高效节能性能，并通过推出高附加值的产品或解决方案来为用户节约投资成本，保障运行的稳定性和高效性。ADI从设计入手，利用1μF±30%小陶瓷输入和输出电容来实现电源的稳定可靠工作。

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