[bwin中国可以用吗? ]德州仪器超低功耗能量采集/管理方案推动物联网应用

物联网的概念已经为人们耳熟能详，而物联网的具体应用怎样真正能够推广开来，则需要产业链各方脚踏实地的努力，比如物联网需要实用可靠的无线技术，需要低功耗的电源管理方案等等。半导体行业的技术专家们并没有过多理会有关物联网发展的前景如何如何，他们埋头于研发设计真正满足物联网应用需要、解决各种技术挑战的半导体解决方案。

在物联网的各种应用中，电源的获得与管理是一个核心问题。试想遍布于各个网络节点的终端设备，如果不能保证稳定的电源供应，整个网络则陷于瘫痪。注重便利性的智能家居、可穿戴式设备、智能移动设备需要长期持续稳定的供电；一些难以触及的需要大量传感器的应用如植入人体内设备、石油钻塔、输送管道、工业网络、汽车等需要长期持续稳定的供电。

在我们周围的环境中存在各种形式的能量，如太阳能、光、热量、振动、电磁频率等，如果能将这些能量随时采集并转换为上述应用所需的供电电能，就可以保证网络上各个设备长期稳定地工作。收集能量源难度很大，这些外界能量所产生的电压都在毫伏级，电流在微安级，因此对于电源管理芯片来说，芯片本身的自耗电必须很小。

为了解决上述问题，德州仪器最近推出了超低功耗的电源采集和降压转换器产品方案，能够高效提取和管理从光源、热源或机械能源采集的微瓦 (μW) 至毫瓦 (mW) 级电源，为无线传感器网络、监控系统、可穿戴式医疗设备、移动附件等难以获得供电的应用实现无电池工作。

毫微级电源采集器

毫微级的电源采集器bq25570是集成了降压转换器的升压充电器，静态电流消耗仅为488 毫微安 (μA)，而且可在输出电流低于 10 微安 (μA) 的情况下（轻载）实现超过 90% 的效率，从而在供电量极低的情况下也能保持高效率，这种效率是一般解决方案在重载时才能达到的指标。该器件不仅支持最大功率点跟踪 (MPPT)，可从光伏电池和热电发生器提取和管理电源，而且还支持任何能源存储元件，例如可充电式锂离子电池、薄膜电池、超级电容器或常规电容器等。在长期存储期间，bq25570 供电可通过“运送模式 (ship mode)”特性禁用，使其流耗不足 5 nA。

另一款电源采集器bq25505与 bq25570 类似，没有集成稳压器，但工作静态电流更低，仅为325nA 。bq25505 采用独特的自动功率多路复用器栅极驱动器，可通过能量采集电源与原电池实现无缝系统工作，在能量采集器不提供电能时，也能提供恒定电源，从而满足系统工作需要。

超低功耗 DC/DC 转换器

除了电池管理电路外，TI 还针对 300mA 输出电流设计方案推出了更小、更低功耗的降压转换器 TPS62740，可在主动工作状态下支持 360nA 的静态电流，而待机状态下静态电流则为 70nA。这款转换器也可在低至 10μA 的电流下实现超过 90% 的效率。它整个解决方案尺寸仅为 31 平方毫米，支持可编程输出电压特性与 DCS-Control™ 功能，从 而可为 TI 超低功耗 MSP430FR59xx 微控制器 (MCU) 等微控制器、以及 SimpleLink™ CC2541 无线 MCU 等蓝牙 (Bluetooth®) 低能耗解决方案供电。此外，TPS62740 的集成型负载开关还可为 LED 或传感器等临时使用组件节省电源。

对于更低电流设计而言，TI 针对 200mA 设计方案的最新 TPS62737 转换器以及针对 50mA 设计方案的 TPS62736 可在主动工作期间实现 370nA 的超低静态电流，在睡眠模式下实现 15nA 的静态电流，而在输出电流不足 15μA 的情况下也可实现 90% 的效率。

据TI电池管理市场及应用经理文司华博士介绍，除了这些芯片解决方案外，TI还为用户提供29款参考设计、包含73种应用的系统方框图、各种技术培训课程和设计工具。TI的目标是让用户能够快速上手设计、缩短产品开发过程、加快产品上市。未来，TI电池管理的发展重点将转向工业应用。

图1 bq25570

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