IoT 德州儀器 LDO 靜態電流 物聯網

延長物聯網裝置使用壽命 低IQ/小型LDO見功

2019-10-14
隨著人們生活越來越依賴小型的智慧及多元物聯網(IoT)裝置,電力需求的成長速度也比以往更為快速,如何更精準的有效運用電力遂成為裝置開發的一大重點。而因應此市場趨勢,德州儀器(TI)也推出超低功率低壓差線性穩壓器(Low-dropout Linear Voltage Regulator, LDO),提供低於25 nA的靜態電流( IQ),滿足小型裝置對於低靜態電流的要求。

德州儀器電池管理系統產品線經理王世斌表示,隨著IoT與智慧裝置應用越來越廣泛,產品對於待機電源效率的要求也越來越高,尤其是電網基礎設備、醫療器材以及穿戴式裝置等對於攻號敏感且需要高淨密度的應用。市場期望使用電池運行的電源系統能透過低待機功耗來延長電池壽命,同時提供更好的用戶體驗。上述因素,也驅動裝置對於低靜態電流的需求。

因應此勢,德州儀器也推出及小型、低壓差的線性穩壓器TPS7A02。該款穩壓器在壓差的條件下也能在輕負載時實現低 IQ控制,可協助工程師將使用標準電池化學成分(如鋰離子電池)的電池壽命至少延長一倍。舉例來說,在無線智慧門鈴和監視器的設計中使用該款穩壓器,工程師可實現24個月或更長的電池壽命(高達業界標準的四倍)。此外,其具備3nA超低關機 IQ,可將可攜式醫療和穿戴應用裝置的電池庫存壽命延長。

此外,TPS7A02也提供更好的瞬態回應(Transient Response),以實現更快的喚醒速度,從而縮短應用的回應時間並提高動態性能。對於1~50mA的負載瞬態,TPS7A02能夠在5us以內回應,使開發者能夠設計回應時間更短、動態性能更好的應用。這項特性能提供最小的輸出電壓變化的特性,將有利於高精密度、低功耗的應用,包括如IoT和可攜式醫療裝置,這些應用需要乾淨的電源才能準確取得裝置周圍的訊號。

在尺寸方面,TPS7A02無需任何外部電路或零組件即可自動從IQ節能模式、低負載狀態,轉換為高負載、快速瞬態狀態。因此,有助於幫助設計者縮減裝置尺寸,並在尺寸受限的應用中添加功能,或利用更小的電路板降低系統成本。

王世斌表示,低靜態電流在延長電池壽命與庫存壽命上扮演著關鍵的角色,更低的靜態電流不但可以減少充電次數,提升電池壽命,將有助於實現更多功能,並降低系統成本。但要把裝置整體功耗與靜態電流降下來,同時還要兼顧裝置對於尺寸的要求,是一個極具挑戰的工作,不能只靠單一個晶片來改善,必須從整個系統的低靜態電流著手,才能有效降低功耗。因此,除了線性穩壓器以外,該公司也提供其他低功耗的元件,希望能藉此協助開發者優化整體系統的電池性能與壽命。

據了解,此裝置加入了 TI 低 IQ LDO 線性穩壓器產品系列,使設計人員能夠延長系統壽命。將 TPS7A02 與其他極低 IQ裝置搭配使用,如低功耗 MSP430微控制器(MCU)系列、 SimpleLink CC2642R MCU、 TLV8802奈米級運算放大器及 TMP1075低功耗溫度感測器等裝置,讓工程師可進一步最佳化系統中的電池壽命和性能。

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