圖 2：簡(jiǎn)化的 LTC3335 應(yīng)用原理圖

LTC3331 是一款完整的能量收集解決方案，提供高達(dá) 50mA 連續(xù)輸出電流，當(dāng)可收集能量可用時(shí)能延長(zhǎng)電池壽命。簡(jiǎn)便的 10mA 分流器用收集的能量給可充電電池充電，同時(shí)低電池電量斷接功能保護(hù)電池免于深度放電。當(dāng)用收集的能量向負(fù)載提供穩(wěn)定功率時(shí)，該器件僅需要電池提供 200nA 電源電流，當(dāng)在無(wú)負(fù)載情況下由電池供電時(shí)，僅需要 950nA 工作電流。LTC3331 集成了一個(gè)高壓能量收集電源、一個(gè)電池充電器和一個(gè)同步降壓-升壓型 DC/DC 轉(zhuǎn)換器，可為能量收集應(yīng)用提供一個(gè)持續(xù)穩(wěn)定的輸出，例如無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的能量收集應(yīng)用。能量收集電源由適合 AC 或 DC 輸入的全波橋式整流器和高效率降壓型轉(zhuǎn)換器組成，從壓電 (AC)、太陽(yáng)能 (DC)、或磁性 (AC) 能源收集能量。當(dāng)沒(méi)有收集能量可用時(shí)，可充電電池輸入給降壓-升壓型轉(zhuǎn)換器供電，該轉(zhuǎn)換器在直至 4.2V 的整個(gè)電池電壓范圍內(nèi)運(yùn)行，無(wú)論輸入高于、低于或等于輸出，都可調(diào)節(jié)輸出。當(dāng)收集能源不再可用時(shí)，LTC3331 自動(dòng)轉(zhuǎn)換至電池。LTC3331 的能量收集輸入在 3V 至 19V  AC 或 DC 電壓范圍內(nèi)運(yùn)行，從而使該器件非常適合多種壓電、太陽(yáng)能或磁性能源。其輸入欠壓閉鎖門(mén)限設(shè)定是可編程的，范圍為 3V 至 18V，從而使應(yīng)用能夠在峰值功率傳送點(diǎn)上運(yùn)行能量收集電源。其他特點(diǎn)包括引腳可編程輸出電壓和降壓-升壓峰值電流限制、一個(gè)超級(jí)電容器平衡器和一個(gè)輸入保護(hù)性分路器。LTC3331 采用耐熱增強(qiáng)型 5mm x 5mm QFN 封裝。圖 3 顯示了 LTC3331 的典型應(yīng)用電路。

圖 3：LTC3331 的典型應(yīng)用電路

結(jié)論

智能可穿戴設(shè)備不再僅是虛構(gòu)的電影小工具，智能可穿戴設(shè)備市場(chǎng)正處于爆炸性增長(zhǎng)，這個(gè)市場(chǎng)涵蓋多種強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)美觀和功能的產(chǎn)品，以及面向健康和健身、醫(yī)療、信息娛樂(lè)、軍事和工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的產(chǎn)品。例如，充滿傳感器的醫(yī)療保健可穿戴產(chǎn)品可在醫(yī)療設(shè)施外外監(jiān)視關(guān)鍵的生物統(tǒng)計(jì)信息，例如心率和血壓，為擁有更積極、更健康的生活方式創(chuàng)造了機(jī)會(huì)。智能可穿戴設(shè)備的核心架構(gòu)取決于產(chǎn)品類型，但本質(zhì)上都是由微控制器、MEMS 傳感器、無(wú)線連接、電池和支持性電子組件組成。給小電流可穿戴設(shè)備高效率供電可以證實(shí)是非常有挑戰(zhàn)性的，不過(guò)凌力爾特提供了一系列領(lǐng)先的、能夠以低功率提供非常高性能的產(chǎn)品，這些產(chǎn)品已經(jīng)幫助促進(jìn)了可穿戴設(shè)備市場(chǎng)的增長(zhǎng)。諸如超低 Iq LTC3388 能量收集降壓型穩(wěn)壓器以及毫微功耗的 LTC3331 能量收集降壓型穩(wěn)壓器和集成了庫(kù)倫計(jì)數(shù)器的 LTC3335 降壓-升壓型穩(wěn)壓器等器件，都可以顯著地簡(jiǎn)化和改善智能可穿戴設(shè)備的性能。