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Dialog 戴泺格半导体

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最新Dialog的PMIC解决IoT设计大问题:延长可穿戴设备电池续航能力

2018-12-13
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Dialog半导体公司最新的PMIC(电源管理IC)旨在帮助解决可穿戴设备和其他小型、便携式应用的电池巡航能力问题,这对于现在众多IoT设备设计人员来说是一个普遍面临的挑战。


一个月前,Dialog半导体公司推出了其最新的PMIC DA9070,该PMIC专门为需要延长电池续航能力的IoT设备管理电源而设计。


为了解进一步了解该产品,All About Circuits采访了Dialog半导体公司移动系统业务部的电源管理和音频产品营销总监Faisal Ahmad。


以下我们将谈谈该IC最重要的特性、电量计在可穿戴设备中的重要性、以及可穿戴设备市场的发展方向。


针对小型IoT应用的电源管理
DA9070是一款针对IoT设备的纳安级静态电流PMIC。该器件的主要应用是可穿戴设备,比如健身追踪器,但是这里说的IoT还包括智能家居、建筑自动化应用、甚至key fob。


该器件的目标是延长小型电池的续航能力,特别是在具有始终开启的功能的应用中,比如家居自动化应用中的传感器,或者可穿戴设备中的时钟。


该芯片仅消耗非常低的静态电流,同时保持系统中元件所需的电压调节。


为了实现这一功能,DA9070包含了以下元件:

  • 针对可充电电池的电池充电器

  • 为系统MCU供电的降压稳压器

  • 为显示器或高电压传感器供电的升压稳压器

  • 为其他I/O或传感器供电的三个线性稳压器

  • 模拟电池监测器,用来为设备创建电量计


 DA9070电路框图


低功耗电量计
上述最后一个功能-电量计很重要。小型IoT设备通常具有显示剩余多少电池电量的条形标(例如,三个条表示剩余大约75%的电量,两个条表示剩余大约50%的电量)。Ahmad表示,电量计一般消耗比较多的电流,占用它们正在测量的电池的电量。


“我们的电量计仅消耗4μA电流,而且是在系统MCU中运行,所以成本非常低,”他表示。“它从我们的PMIC获取电压和电流信息,并创建电量计。”


电量计界面


Dialog官网上提供的软件可以帮您轻松使用这个电量计功能,全套完整的软件可以引导您完成创建电量计的全部过程。
 
DA9070开发板
DA9070提供开发板供设计人员使用,该开发板配备一个80mA小时电池,这个尺寸的电池比较常见用于健身追踪器。除了PMIC之外,还包含了一个典型的MCU(m4 ARM Cortex内核),装有Dialog的固件,用于测量电压和电流,以及运行算法来创建电量计。


DA9070开发板


具有一定设计灵活性的集成解决方案

小型设计的问题是通常要求解决方案的尺寸要小。正如Ahmad说的,“我们用高度集成的解决方案来解决这个问题,因为这些系统很多都非常小。”


Ahmad表示高集成度对这款PMIC来说很重要,但它其实也“足够灵活,可以针对不同的电路使用各式不同的稳压器”,取决于系统内部的需求。


“这对于需要将电路设计到非常小的尺寸中,并且使电池续航能力尽可能长的客户来说,相当完美,”他说。“该芯片的每一个元件都是为优化电池续航能力而设计。”


“可以通过一个I2C接口对所有功能进行数字化的控制,如果你是一位系统设计工程师,在嵌入式设计和为MCU写代码方面有比较强的技术背景,这使通过我们提供的驱动器来对所有功能进行数字化的控制变得非常容易。”
 
Dialog和IoT的未来
Ahmad认为,可穿戴设备市场仍然相对较新。我们能购买到健身追踪器才几年的时间。在未来几年里,他认为腕戴式可穿戴设备市场可能会巩固一些。“但是,”他说,“我们还看到很多可穿戴设备的创新和新想法,不仅仅是腕戴式的。”确实,可穿戴设备的应用面正在扩大,包括戒指和吊坠等首饰、鞋子、甚至直接制作成服装的面料。


可穿戴设备市场还有可能继续增长的原因之一是,Ahmad表示,“总体来讲,主要增长驱动力之一是可穿戴设备能帮助改善人们的健康状况。这是一个非常大的市场,它应该成为大多数人的首要任务。如果你也是在帮助这个进程,那么总会有市场机遇。”


对于Dialog半导体公司来说,这是个好消息。“我们确实看到物联网领域的增长,我们的电源管理产品最核心的优势是高效率和延长电池续航能力,”Ahmad说。“而在可穿戴设备市场中,这是个大问题,所以从技术角度来讲,我们的技术优势非常契合这个市场。”


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