智能家局正在不斷走近普通大眾的生活

由于互聯(lián)網(wǎng)的繁榮以及半導(dǎo)體行業(yè)的爆發(fā)，智能家局正在不斷走近普通大眾的生活。那到底什么是智能家居呢？一種比較直觀的定義是：在家里的任何東西都可以連入互聯(lián)網(wǎng)并被遠(yuǎn)程控制，這就是智能家居。大家可以想象一下：當(dāng)我們回到家的時(shí)候，可以直接用手機(jī)開(kāi)門(mén)，因?yàn)殚T(mén)中安裝了感應(yīng)裝置，通過(guò)和手機(jī)進(jìn)行通信配對(duì)即可開(kāi)門(mén)，而不再像以往那樣需要口袋里裝個(gè)鑰匙，還可能不小心戳到自己；如果家里不小心起火了，裝在天花板上的火災(zāi)探測(cè)器自動(dòng)報(bào)警，并及時(shí)通知業(yè)減少損失；家中的遙控器可以控制所有的電器設(shè)備，不論冰箱洗衣機(jī)還是空調(diào)，因?yàn)樗性O(shè)備都用了相同的通信協(xié)議，而不再像以往需要各自配對(duì)；國(guó)家電網(wǎng)，自來(lái)水公司，以及煤氣表公司的員工也不再需要每個(gè)月上門(mén)抄表，因?yàn)槊簹獗?，電表，或者水表，都將自帶流量監(jiān)測(cè)以及GPRS信號(hào)發(fā)射功能，每天可以自動(dòng)上傳數(shù)據(jù)。正如圖一所示，這些都是智能家居帶給大眾的便利和神奇的體驗(yàn)。

所有的智能設(shè)備都需要對(duì)應(yīng)的電源來(lái)保證正常工作，其中一部分直接來(lái)自家庭的入戶(hù)電線(xiàn)，但是還有很多需要使用電池供電。上文提到的設(shè)備都需要使用電池來(lái)供電：智能電表/水表/煤氣表，煙感報(bào)警器，以及智能門(mén)鎖系統(tǒng)。這些設(shè)備必須保證即便家中斷電也能正常工作，同時(shí)要求待機(jī)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)一年甚至十年，以防止意外發(fā)生。正是因?yàn)檫@些嚴(yán)苛的要求，智能設(shè)備制造商需要精心選取電池并設(shè)計(jì)整個(gè)供電系統(tǒng)。其中干電池（0.9～1.5V），鋰錳紐扣電池（2～2.7V）或者鋰亞（3～3.6V）電池都是較好的選擇，因?yàn)檫@些電池自放電率都很低，可以保證長(zhǎng)期使用。整個(gè)供電系統(tǒng)需要一款具備極低的待機(jī)功耗并且保持高效率的升壓變換器來(lái)滿(mǎn)足MCU，藍(lán)牙收發(fā)器，以及微型電機(jī)的電源需求。

圖二 TPS61099x 典型應(yīng)用框圖

TPS61099x系列是一款超低靜態(tài)功耗升壓變換器，其靜態(tài)電流可以低至1uA. 在Vin=1.5V, Vout=5V, Iout=10uA條件下，整個(gè)升壓系統(tǒng)效率高于70%。同時(shí)TPS61099x系列支持通過(guò)使能腳EN對(duì)芯片進(jìn)行關(guān)斷操作以節(jié)省更多功耗。TPS61099x系列包含輸出電壓可調(diào)版本和多個(gè)固定電壓輸出版本，其中可調(diào)壓版本支持1.8V到5.5V輸出，滿(mǎn)足了大部分的MCU 和藍(lán)牙SOC的供電范圍。最小的峰值限流值為0.8A,可以滿(mǎn)足從干電池輸出3.3V 200mA的電源要求。對(duì)于固定電壓版本，其中電源設(shè)計(jì)極其簡(jiǎn)單，可以取消輸出電阻分壓網(wǎng)絡(luò)。TPS61099的效率曲線(xiàn)如圖三（可調(diào)電壓版本）至圖五（固定電壓版本）所示。在10uA 負(fù)載條件下，TPS610997(5V)的效率比可調(diào)電壓版本最少高15個(gè)百分點(diǎn)。

圖三. Efficiency vs Iout of TPS61099,VOUT=5V, L=2.2uH(74404024022, Wurth Electronics )

圖四. Efficiency vs Iout of TPS61099,VOUT=3.3V, L=2.2uH(74404024022, Wurth Electronics )

審核編輯：何安淇