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深度对话:低静态电流如何改变电池供电设备

“静态”代表休眠或非运行状态。低静态电流是设备开启但并未运行时所消耗的电流。这种电流在待机或睡眠模式中存在。

Keith Kunz 居住在亚利桑那州的图森市,他的爱好是在家附近的乡间峡谷间进行马拉松训练。他喜欢头戴无线耳机,聆听着曲调轻快的经典摇滚乐和乡村音乐,手戴智能手表,记录着跑过的里程。这些设备让他更加享受长达 30 公里的跑步旅程。


但他面临着一项挑战,即手表和耳机的电池续航必须长达三个小时。这一问题可以通过设备电池电流管理技术得到解决,无论是希望尽情使用电子设备还是将其设置为低功耗模式,他都可以安心欣赏 Sabino 峡谷的壮丽景色。


Keith 是TI的高级技术人员,也是我们“Tech Ladder”计划的杰出技术研究员,他对如何利用低静态电流和电源管理技术解决问题作出了解答。


问:什么是低静态电流?


Keith Kunz:“静态”代表休眠或非运行状态。低静态电流是设备开启但并未运行时所消耗的电流。这种电流在待机或睡眠模式中存在。


我将其比作新款汽车的自动启停功能。当您遇到停止信号时,汽车会自动切断电机连接,并过渡到低静态状态以节约能源。当您需要再次启动时,它也可以无缝衔接。


我们的集成电路也具有同样的功能。在使用集成电路时,我们会增大电流。在不需要使用集成电路时,我们会减小电流。


问:对低静态电流电路的需求源于何处?


Keith:对低静态电流芯片的需求源自于电池供电的应用,比如烟雾探测器、运行状况监视器、智能手表和水表。例如,烟雾探测器是一种至关重要的应用,它需要连接备用电池,以防房屋断电。


通过对产品中的低静态电流电源管理模块进行细致的优化,可以将这些系统中电池的寿命从两年延长至五年以上,某些情况下甚至可延长至十年。例如,我们的TPS61094降压/升压转换器兼具以下两种优势,因此不必像以前那样做出取舍:一种优势是采用集成式降压/升压转换器实现设计的简化,另一种优势是通过高输出电流和低静态电流延长电池寿命。超级电容器充电有助于为智能仪表等需要持续运行的应用提供支持。

如今,即便是不连接电池的应用也需要低静态电流技术,因为电路设计人员力求在更小面积的电路板上实现更多的功能。这样一来,降低所有模式下的功耗便成了必然选择。

物联网 (IoT) 将成为推动未来需求的一大持久动力。通过改进生产流程、降低成本以及提升性能,我们可以满足客户对更大功率密度和更强大功能的需求。


深度对话:低静态电流如何改变电池供电设备


问:低静态电流还可用于其他哪些应用?


Keith:设计人员正在将低静态电流半导体器件应用于电路设计中,从而在更小的电路空间内安装更多电子元件并实现更多功能。例如,在汽车市场中,通过 LMR43610-Q1 和 LMR43620-Q1 降压转换器等芯片,工程师可以实现低静态电流,在信息娱乐系统等需要待机模式功耗和紧凑型解决方案的应用中延长电池运行时间。这些降压转换器也可以减少外部元件数量,从而降低系统成本。


问:低静态电流是否更环保?


Keith:楼宇自动化是一个发展十分迅速的低静态电流终端设备市场。如今,由电池供电的能量收集系统有99%的时间处于待机模式。通过感应周围环境,物联网系统能够对制热、制冷、照明和用水进行更智能地控制。通过低静态电流提高物联网系统的效率,我们可以为减少碳排放和保护环境贡献自己的一份力量。正因如此,我才希望能够努力使互联设备更加高效。

(来源:德州仪器




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