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[经验] 智能穿戴设备之电源电池设计疑难汇总|论坛精选问答集锦

2017-5-23 17:35:18  2251 电池 电源 智能
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1. 个人觉得目前市场上的升压方案的总不太好,效率比较低,功率也不能大,所以一般都采用的降压方案。当然是LDO用的最多。是这样吗?
答:不能一概而论!LDO只有在输入输出压差很小的情况下效率才高,升降压目前效率做到90%以上已是比较普遍的了

2. 请问锂电池每节电池均衡电流,一般多少节节锂电池需要在外围搭搭三极管
答:这主要根据客户对产品的要求,但是从成本来讲,4节以内很少专门做均衡的,电芯组合时的匹配一致性更重要。对于多节电池来讲,很多方案都是内置被动均衡方案的,通常是几个mA到十几个mA。如果有更大的均衡要求,那么才需要采用外部均衡方式。是否需要均衡主要依赖于电池的一致性,还有电池的容量等。

3. 手环平时工作、休眠的时间是怎么分配?这个与整体功耗有很大的关系。
答:这个其实差异很大,取决于对于产品功能的划分,产品的定义,客户的体验的一个综合权衡,在于使己方的策略。因为休眠期间有些功能会被关闭,或者降低性能等。

4. 手环的充电接口有的是拔下来USB充电,有的是接触点充电,有更合适的充电接口方案吗?这样使用方便些?
答:USB充电其实占用空间很大,而触点的话很容易被腐蚀,其实最佳的接口是无线充电,可以完全密封,但是这个对于总体产品的设计更为挑战。

5. 电池有没有一个大概寿命,电量快用完时有没有提示?
答:行业内对电池寿命是有定义的,比如容量衰减到初始容量的60%,提示部分自己可以做的!呵呵,如果采用ti的电量计量方案的话,芯片直接就提供相应的信息的。

6. 在智能穿戴设备中使用纽扣电池,使用寿命有多长?电池坏了能更换吗?
答:使用寿命还是取决于整体的系统功耗还有电池容量,钮扣电池的电压平台低一些,那么升压的需求多一些,可能效率上面会有一些弱势。至于电池能否更换在于整体系统的ID设计。看使用场景,使用半年应该没问题。

7. 电池寿命在智能穿戴设备中是硬伤,有针对这部分功耗方面的建议吗?
答:电池本身的功耗其实非常低。主要的硬伤是电池的容量比较小,另外就是对应的整体的系统的功耗。所以,在空间结构已经限制住了电池的大小,从而限制住了电池的容量的前提下,想延长电池的使用寿命,只能尽可能的优化整体系统的功耗,从供电,从各功能模块的低功耗模式等。

8. 快充是否有损电池?
答:快充首先需要电池本身能够支持,如果电芯是普通电芯的话,快充是会损害电池的。另外,即使是支持快充的,在电池老化之后,还是继续快充也会加速电池老化。

9. TI的无线€€充电方案充电效率能达到多少?
答:发送或接收单独芯片效率可以做到93%,从发送输入端到接收的输出端,系统总的效率约75%

10. 无线充电发射端有什么方案?
答:若只是满足QI标准,TI BQ500212A 用的非常广,若是支持双模PMA和 Qi可以选用BQ51222。发射端的话,如果是5W,BQ50002A+BQ500511A组合最好,15W的可以用BQ501210。

11. 穿戴设备无线充电效率怎么样?会存在过热问题吗?
答:我们的BQ51003单芯片的效率在90%以上,但是整体系统的效率大概在75%左右。发热的问题依赖于整体设计,主要损失在线圈的传输上面。

12. 可穿戴设备的无线充电,由于发射线圈也得使用小体积的,不能使用标准的TX线圈,是不是不能过Qi认证?或者没必要过Qi认证?
答:TX端选用标准的,RX接收端可以自行设计,可以过标准的。

13. 低功耗这方面,TI有提供了相当不错的产品。那么如何在电池和充电方面做工作,比如现在多采用USB 和插针式充电方式,充电时间长,可靠性不高,能否使用快充和无线充电,技术成熟度有多高?
答:快充和无线充电其实都可以,只要是电池可以支持,目前很多快充其实牺牲了电池的长期寿命。而且这些解决不了整体的功耗问题和电池的容量限制问题。

14. 可穿戴设备的静电有多可怕?
答:静电对所有半导体器件来讲都是致命的,若你的穿戴设备有外露端口,端口处必须添加静电防护器件。
15. 可否推荐一下小尺寸的DCDC用电感?
答:若是受限于PCB尺寸需要选用更小尺寸的电源方案,TI有专门的模块化电源TPS8267x 等系列

16. LDO的驱动能力普遍偏小,用DCDC的话电感电容等外围占用面积又大,有没比较好的方案?
答:这个永远都是一个权衡,LDO现在也能达到150mA的能力了,再大,只能用DCDC,效率也才有保证。降低外部器件尺寸,提高工作频率是一个方法。

另外再送出三本有关电源的经典资料的pdf版本:

1.png


以下是下载链接:

运算放大器权威指南第3版.pdf (43.74 MB, 下载次数: 125)
低功耗蓝牙开发权威指南_部分1.pdf (39.86 MB, 下载次数: 85)
低功耗蓝牙开发权威指南_部分2.pdf (27.35 MB, 下载次数: 116)








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岳磊磊 2017-5-23 19:21:55
好好好
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王栋春 2017-5-23 21:50:58
先简单了解一下
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sgth23 2017-5-25 19:22:02
不明觉厉!看看
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苦瓜你好 2017-5-26 08:07:44
很有用!谢谢谢分享
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龙泉1550634 2017-5-29 16:44:04
谢楼主分享该资料谢楼主分享该资料谢楼主分享该资料谢楼主分享该资料谢楼主分享该资料谢楼主分享该资料
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龙泉1550634 2017-5-29 16:44:10
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chaoshine 2017-5-31 08:16:58
很有用,谢谢楼主
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shanhaijf 2017-5-31 18:23:23
谢谢分享!
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电低工作 2017-6-13 15:06:18
不错不错
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流域_841 2017-7-1 14:32:42
好资料,多多查看
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流域_841 2017-7-1 14:44:54
资料好多。分批下
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大洼球王 2017-8-2 15:55:38
好资料啊,学习学习
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