可穿戴设备电源管理方案

电源

最近咱们的专家在多个场合为工程师分享了ADI的可穿戴智能产品解决方案，作为能决定可穿戴产品关键性能的电源部分，Speaker有不少分享，这里整理出来相关的产品及资料信息，分享给大家参考，相信这些在你的方案选型和产品设计中能有参考。

ADI亚太区医疗行业市场经理王胜发表可穿戴设备技术主题演讲

一张图看清ADI在可穿戴系统中的功率器件产品链

寇亦青 · 2018-12-20 09:40:52

相关产品介绍：

1、电池充电器 IC——ADP5061/5
ADP5061充电器完全符合USB 3.0和USB电池充电规格1.2（ADP5065完全符合USB 2.0、USB 3.0和USB电池充电规格1.1），可通过mini-USB VBUS引脚从墙壁充电器、车载充电器或USB主机端口进行充电。
ADP5061输入电压范围为4 V至6.7 V（ADP5065的范围为4 V至5.5 V），最高可耐受20 V电压。此耐受度缓解了断开或连接时的USB总线尖峰问题。

ADP5061在线性充电器输出和电池间集成了内部FET（ADP5065在DCDC充电器输出和电池间集成了内部FET）。这一设计可提供电池隔离，使系统可在电池无电或无电池情况下供电，从而直接通过USB电源执行系统功能。

根据外部USB检测芯片检测到的USB电源类型，ADP5061可设置为应用正确的电流限值，实现最佳充电和USB合规性。

ADP5061含3个工厂可编程数字输入/输出引脚，可为不同系统提供最大的灵活性。这些数字输入/输出引脚允许一些特性的组合，如输入电流限制、充电使能/禁用、充电电流限制以及专用中断输出引脚。

根据外部USB检测芯片检测到的USB电源类型，ADP5065可设置为应用正确的电流限值，实现最佳充电和USB合规性。USB充电器可在所有USB兼容电源下正常工作，例如墙壁充电器、主机充电器、集线器充电器、标准主机和集线器。

数据手册下载：
ADP5061：
http://www.analog.com/cn/products/power-management/battery-management/battery-charger-ic/adp5061.html
ADP5065：
http://www.analog.com/cn/products/power-management/battery-management/battery-charger-ic/adp5065.html

2、线性稳压器
（1）ADP160
ADP160为超低静态电流、低压差线性调节器，工作电压为2.2 V至5.5 V，输出电流最高可达150 mA。在150 mA负载下仅有195 mV的低压差，有助于提高效率，使器件能在较宽的输入电压范围内工作。

ADP160经过专门设计，利用1 μF ± 30%小陶瓷输入和输出电容便可稳定工作，适合高性能、空间受限应用的要求。

ADP160可提供1.2 V至4.2 V范围内的15种固定输出电压选项。ADP160还包括一个开关电阻，当LDO禁用时，该电阻自动使输出放电。

短路和热过载保护电路可以防止器件在不利条件下受损。ADP160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。

数据手册下载：
http://www.analog.com/cn/products/power-management/linear-regulators/adp160.html

（2）ADP2108
ADP2108是一款高效、低静态电流的降压型DC-DC转换器，采用超小的5焊球WLCSP封装。整体解决方案仅仅需要三个极小的外部元件。它采用专利的高速电流模式、稳频脉宽调制（PWM）控制机制来提供优异的稳定性和瞬间响应。为了保证在便携应用中实现最高的电池续航能力，ADP2108提供一种节能模式来降低轻负载条件下的开关频率。
ADP2108可工作在2.3V到5.5V的输入电压下，可使用单节锂或者锂聚合体电池、复合碱性或者镍氢电池、PCMCIA、USB及其它标准电源。在上述输入电压范围之内最大负载电流为600mA。

ADP2108可提供3.3V、3.0V、2.5、2.3V、1.8V、1.5、1.3V、1.2V、1.1V及1.0V的固定输出电压。为了实现最少的外部器件数量及高效率，所有版本均内置电源开关和同步整流器。ADP2108内置一个软启动功能并具有内部补偿机制。在逻辑控制关断期间，输入是与输出断开的，输入源漏电流小于0.1A。其它的关键性能包括防止深度电池放电的欠压闭锁以及防止在启动时输入电流过冲的软启动。ADP2108采用5焊球WLCSP封装。

应用

PDA和掌上电脑
无线手持设备
数字音频、便携式媒体播放器
数字摄像机、GPS导航仪

数据手册下载：
http://www.analog.com/cn/products/power-management/linear-regulators/adp2108.html

3、开关稳压器
（1）ADP1612
ADP1612为升压DC-DC开关转换器，集成了功率开关，能够提供高达20 V的输出电压。两款器件的封装高度均不到1.1 mm，特别适合空间受限的应用，例如便携式设备或薄膜晶体管(TFT)液晶显示器(LCD)等。

ADP1612以电流模式脉冲宽度调制(PWM)方式工作，效率最高可达94%。可调软启动可以防止器件启用时的涌入电流。引脚可选的开关频率和PWM电流模式架构能提供出色的瞬态响应及简便的噪声滤波，并且允许使用节省成本的小型外部电感和电容。其它重要特性包括欠压闭锁(UVLO)、热关断(TSD)和逻辑控制使能。 ADP1612提供8引脚无铅MSOP封装。
工业/仪器设备

数据手册下载：
http://www.analog.com/cn/products/power-management/switching-power-converters/switching-regulators/adp1612.html

（2）ADP5090
ADP5090是一款集成式升压调节器，可转换来自光伏电池或热电发生器(TEG)的直流电源。该器件可对储能元件（如电池和电容）进行充电，并对小型电子设备和无电池系统执行上电。
ADP5090提供有限存储能源（低至10μW到1mW范围）的高效转换，工作损耗为亚μW级别。利用内部冷启动电路，调节器可在低至380 mV的输入电压下启动。启动后，调节器便可在100 mV至3 V的输入电压范围内正常工作。

通过检测输入引脚上的电压，控制环路可将VIN电压纹波限定在固定范围内，从而保持稳定的DC-DC转换。此外，VIN开路电压(OCV)检测和输入电压的可编程调节点允许最大限度地提取光伏电池或TEG采集器的能源。低至100 mV的可编程最小OCV阈值可在低光照条件下实现升压关断。

ADP5090的充电控制功能包括可重复充电的储能保护，实现方法是通过可编程充电端接电压和关断放电电压监控电池电压。可选原电池可通过集成式电源路径管理控制模块连接和管理，该模块自动开关来自能量采集器、可重复充电电池或原电池的电源。

数据手册下载：
http://www.analog.com/cn/products/power-management/switching-power-converters/switching-regulators/adp5090.html

（3）ADP2503
ADP2503是高效、低静态电流的升压/降压式DC-DC转换器，可在输入电压大于、小于或等于调整输出电压时工作。内置的开关管和同步整流管可使外部元件数量最少。当负载电流较高时，ADP2503采用电流模式的固定频率PWM(脉宽调制)控制方案，可获得出色的稳定性和瞬态响应。

为了在便携式应用中延长电池的使用寿命，ADP2503具有可供选择的省电模式，能够降低轻载条件下的开关频率。对于采用可变频率省电模式而可能会引起干扰的无线及其它低噪声应用，逻辑控制输入端sync可以在各种负载条件下强制采用固定频率PWM操作。

应用

手机
数码相机/便携式音频播放器
微型硬盘供电
由USB供电的设备

下载数据手册：
http://www.analog.com/cn/products/power-management/switching-power-converters/switching-regulators/adp2503.html

4、开关电容变换器——ADP8860
ADP8860集可编程背光LED电荷泵驱动器与自动光电晶体管控制于一体，可以改变办公室和黑暗环境光条件下的电流强度，从而显著节省功耗。它能自动执行该功能，因而无需处理器来监控光电晶体管。

光强度阈值可通过I2C®接口实现完全编程。第二光电晶体管输入配合专用比较器，可改善各种用户工作条件下的环境光检测水平。

ADP8860可为6个LED提供最高30 mA（最大值）的驱动，第7个LED则可提供60 mA（最大值）的驱动。所有LED的最小/最大电流和渐亮/渐暗时间，均可以通过I2C接口编程。这些LED也可以合并为若干组，以减少渐亮/渐暗期间的处理器指令。整个配置由一个双电容电荷泵驱动，其增益为1×、1.5×和2×。这种配置采用2.5 V至5.5 V电源供电，能够驱动最高240 mA的输出电流。该器件内置多项安全特性，包括短路保护、过压保护和过温保护。利用这些特性，很容易实现安全、鲁棒的设计。此外，输入浪涌电流会受到集成式软启动及其受控输入至输出隔离的限制。ADP8860提供两种封装类型：2 mm × 2.4 mm × 0.6 mm、紧凑型WLCSP封装（晶圆级芯片规模封装）或小型LFCSP封装（引脚架构芯片级封装）。

数据手册下载：
http://www.analog.com/cn/products/power-management/switching-power-converters/switched-capacitor-converters/adp8860.html

cooldog123pp · 2018-12-21 11:15:11

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