作者：Iris Wen
隨著智能化水平提高、生態(tài)的完善以及技術的成熟，近年來可穿戴設備得到了飛速的發(fā)展，從日常生活到健康管理、再到游戲娛樂，它已然滲透到人們生活的方方面面。生活中最常見的可穿戴設備莫過于智能手表及智能手環(huán)，它集成高分辨率彩色顯示屏以及藍牙等無線傳輸模塊，可以實現(xiàn)豐富的信息交互，同時還集成了多種傳感器模塊，能夠幫助用戶實現(xiàn)日常的健康監(jiān)測。除此之外，AR（虛擬現(xiàn)實）眼鏡在近幾年也得到了迅猛發(fā)展，未來AR技術將會越來越多地走入大眾的視野。
通常，可穿戴設備中會集成多種模塊，系統(tǒng)設計中需要升壓（Boost）或降壓/升壓(Buck-boost)轉(zhuǎn)換器來將較低的電池輸出電壓提升至各類模塊所需的輸入電壓。德州儀器（TI）2022年新推出的降壓/升壓轉(zhuǎn)換器TPS631000能夠很好地滿足這一類應用的需求。這是一款采用恒定頻率峰值電流模式控制的降壓/升壓轉(zhuǎn)換器，具有 3A 峰值電流限制（典型值）和 1.6V 至 5.5V 輸入電壓范圍以及1.2V至5.3V的輸出電壓范圍。此外，TPS631000的靜態(tài)電流僅為8 µA，且封裝尺寸小（1.2mm × 2.1mm SOT-583 封裝），能夠滿足可穿戴設備待機時間長、小體積尺寸的需求。
目前，大多數(shù)智能手表及智能手環(huán)都具有生物信息檢測的功能，該功能通常需要光學生物傳感模塊（如AFE4410）來實現(xiàn)，綠光用于心率檢測，紅光或紅外光則用于血氧飽和度檢測，發(fā)出不同顏色光的LED導通電壓也有差異，如下表
應用TPS631000的設計框圖如下所示：
首先，TPS631000的基本參數(shù)（TPS631000數(shù)據(jù)表）可以滿足該應用的需求，當輸入電壓近似等于輸出電壓時，TPS631000 會自動以升壓、降壓或 3 周期降壓/升壓模式運行。它還能夠以定義的占空比進行模式切換，避免不必要的模式內(nèi)切換，以減少輸出電壓紋波。生物傳感模塊一般不會持續(xù)工作，多數(shù)設計是間隔一定時間運行一次，因此，大部分時間該模塊會處于待機狀態(tài)，TPS631000的靜態(tài)電流僅為8 µA，因此可在輕載條件下實現(xiàn)出色效率，最大限度減少不必要的電能損耗以延長待機時間。此外，TPS631000提供小尺寸解決方案，采用 1.2mm × 2.1mm SOT-583 封裝、一個 1µH 電感器和一個 0805 輸出電容器，方便開發(fā)者實現(xiàn)小型化設計。
相比智能手表這類成熟的可穿戴設備，AR（增強現(xiàn)實）眼鏡則是近年隨“元宇宙”逐漸走入大眾視野的新興產(chǎn)品，它集成的功能模塊更加豐富、技術難度更高，從而對用料的可靠性要求也更高。AR眼鏡中，較為常見的有觸覺震動、電機、藍牙、TOF等模塊，均可與TPS631000搭配實現(xiàn)系統(tǒng)設計。
作為德州儀器2022年升壓、降壓/升壓轉(zhuǎn)換器中的明星產(chǎn)品，TPS631000以其性能高、尺寸小、價格低等優(yōu)勢完美地適配了個人電子產(chǎn)品中可穿戴設備的應用。您可在官方產(chǎn)品頁中查看產(chǎn)品詳細信息、技術文檔等資料，或購買本產(chǎn)品及其評估版。 |
