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可穿戴设备很冷,高效的电源管理和加热是关键吗?

时间:2024-05-22 16:40:38 科技赋能

OFweek电力网:近两年,可穿戴设备几乎占据了各大科技媒体的头条。

尤其是谷歌发布Google Glass以及近期推出专用于可穿戴设备的Google Wear系统后,业界对可穿戴设备更加关注。

对装备的关注上升到了一个新的水平。

但目前的现状是,可穿戴设备还未能引起人们的疯狂。

除了市场研究公司尼尔森报告中提到的高昂价格之外,笔者认为电池续航时间未能显着提升也是影响可穿戴设备普及的一个因素。

因此,如何高效管理可穿戴设备的电源并提高电池寿命是关键。

下面我们介绍一下业界一些可穿戴设备电源管理解决方案,为广大可穿戴设备从业者提供设计参考。

为了最大限度地延长电池寿命,降低可穿戴设备的功耗已成为关键。

半导体厂商也在功耗管理方面下功夫,推出了低功耗控制器、低功耗蓝牙通信、低功耗显示器等,通过这些方法实现节流。

低功耗 MCU 是基础。

EFM32? Leopard Gecko 32 位微控制器由高性能模拟和混合信号 IC 领域的领导者 Silicon Labs 去年推出,可在所有能源模式下提供业界领先的能源效率,并实现极长的电池寿命。

,此外它还具有最佳的处理性能、超高集成度和小尺寸封装。

Leopard Gecko MCU 的低功耗传感器接口 (LESENSE) 和外设反射系统 (PRS) 等功能对于 Misfit 的超低功耗预算特别有吸引力。

即使 MCU 处于深度睡眠模式,LESENSE 接口也会自主收集和处理传感器数据,从而使 MCU 能够长时间保持在低功耗模式,同时跟踪传感器状态和事件。

PRS监控复杂的系统级事件,允许不同MCU外设之间自主通信,同时尽可能保持CPU处于节能睡眠模式,以降低整体系统功耗。

   不可忽视的无线通信方式 除了低功耗MCU之外,所使用的低功耗无线通信类型也是关键,而低功耗蓝牙(BLE)解决方案就是其中最好的一种。

CSR推出的全新蓝牙?智能平台CSR以其超低功耗技术和更小的封装成为可穿戴设备的完美选择。

CSR 旨在为可穿戴配件提供尽可能最长的电池寿命。

它是第一个可以直接连接到锂离子电池而不需要外部稳压器的解决方案。

它不仅节省了成本和 PCB 面积,更重要的是,它节省了外部稳压器中宝贵的静态漏电流。

同时,由于外部开关的静态漏电流为10至15μA,线性开关为1至2μA,因此只能工作在纳安至低微安范围的设备的电池寿命将大大缩短。

CSR 平台使设备能够使用工作电压为 1.8V 至 4.3V 的片上开关电源直接从压缩锂聚合物电池获取电力。

显示器的功耗是关键。

如上所述,低功耗显示屏也是提高可穿戴设备电池寿命的一个因素。

除了常用的TFT(ipodnano屏幕)之外,目前常用的低功耗显示器还包括夏普最近推出的Memory LCD。

该屏幕上的像素被设计为可以存储电荷的电容器。

液晶像素显示时,只需要极低的待机电流,在不刷新时几乎没有功耗。

其特性与可存储存储器相似。

屏幕的显示成像采用发射原理。

这种屏幕有点类似于电子墨水屏。

由于它没有光源,所以需要外部背光,但它只有黑白颜色,没有灰度。

优点是静态功耗极低,仅为5A,动态刷新为16A,而TFT屏的功耗一般在mA级别。

高通Mirasol屏幕E-ink屏幕也是常用的低功耗屏幕,因为它只在显示像素刷新时消耗电力,并且具有断电后实际保存的能力,这也可以实现超低功耗。

其产品的特点是灵活性,可以满足ID设计的多种需求。

但缺点是刷新速度慢(ms),需要实现一些眼花缭乱的接口??时体验不太好。

同时其成本也较高,目前1.77英寸的价格在20左右。

此外,Mirasol屏幕是高通推出的低功耗显示技术。

模仿蝴蝶翅膀和孔雀羽毛的色彩原理,利用阳光反射来保持显示清晰。

由于其屏幕仅在像素颜色变化时才消耗电力,因此功耗极低,特别适合需要长时间固定显示的电子设备。

Mirasol屏幕也和E-ink屏幕一样需要背光,但Mirasol和E-link的区别在于前者可以实现一些色彩效果。

此外,英特尔正在积极开发可穿戴设备的主控芯片;高通、博通在全球无线通信芯片技术上不断突破,力求在小尺寸、低功耗方面精益求精; TI推出了基于蓝牙4.0版本的最新蓝牙低功耗消费应用软件BLE-Stack 1.2,将进一步推动可穿戴产品等Bluetooth Smart和Smart Ready设备的发展。

与此同时,TI用于可穿戴医疗设备的MCU也已发布。

通过这些厂商的集体努力,相信能够满足大众需求的可穿戴设备很快就会面世,让我们拭目以待。