Qorvo面向醫(yī)療可穿戴設(shè)備的低功耗PMIC

電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道(文/李誠(chéng))據(jù)IDC數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，2021年Q3全球可穿戴設(shè)備出貨量達(dá)1.384億臺(tái)，同比增長(zhǎng)9.9%，其中國(guó)內(nèi)市場(chǎng)出貨量達(dá)3528萬(wàn)臺(tái)，同比增長(zhǎng)5.0%，預(yù)計(jì)2024年全球智能可穿戴設(shè)備出貨量將達(dá)到6.32億臺(tái)。

在可穿戴的小型化設(shè)備中，電源管理一直是行業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)，也是提升用戶體驗(yàn)的關(guān)鍵。如今可穿戴設(shè)備可實(shí)現(xiàn)的功能逐漸豐富，設(shè)備系統(tǒng)能耗也有明顯提升，使用高效的PMIC可有效地提高電源轉(zhuǎn)換效率、降低系統(tǒng)功耗，將每瓦的性能實(shí)現(xiàn)最大化，延長(zhǎng)設(shè)備的電池續(xù)航能力。

Qorvo面向醫(yī)療可穿戴設(shè)備的低功耗PMIC

談可穿戴PMIC談到Qorvo，可能有些人會(huì)感到詫異，在很多人的印象中，Qorvo是一家專注于提供無(wú)線射頻解決方案的公司，是通信基站、手機(jī)射頻芯片、物聯(lián)網(wǎng)射頻芯片領(lǐng)域的領(lǐng)頭羊，Qorvo何時(shí)開始進(jìn)軍PMIC領(lǐng)域的呢?其實(shí)，在早2019年Qorvo收購(gòu)了一家專注于電源管理與電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片設(shè)計(jì)與研發(fā)的Active-Semi。

Active-Semi在PMIC領(lǐng)域有著豐富的經(jīng)驗(yàn)技術(shù)積累，此前Active-Semi推出的PMIC還受到了眾多廠商的認(rèn)可，并在運(yùn)動(dòng)相機(jī)這一細(xì)分領(lǐng)域中拿到了將近50%的市場(chǎng)份額。如今可穿戴設(shè)備市場(chǎng)興起，市場(chǎng)對(duì)可應(yīng)用于小型化設(shè)備的PMIC需求異常強(qiáng)勁，Qorvo基于Active-Semi在PMIC領(lǐng)域的自身優(yōu)勢(shì)推出了適用于可穿戴設(shè)備的PMIC ACT81460。

ACT81460是由Qorvo面向小型電池供電系統(tǒng)推出的一款PMIC，該芯片集成了線性充電功能，靜態(tài)電流為6μA，極低的待機(jī)電流有利于提升電池的續(xù)航能力，尤其是應(yīng)用于長(zhǎng)時(shí)間處于待機(jī)狀態(tài)或低功耗的設(shè)備中。為進(jìn)一步提升電池供電設(shè)備的續(xù)航能力，Qorvo還為其設(shè)計(jì)了低功耗工作模式，在低功耗模式下，ACT81460可根據(jù)實(shí)際需求對(duì)穩(wěn)壓器數(shù)量的開啟或關(guān)斷進(jìn)行配置，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電池能效的最大化。

ACT81460支持4V至5V的電壓輸入，同時(shí)芯片內(nèi)部還集成了3個(gè)低壓差穩(wěn)壓器和3個(gè)負(fù)載開關(guān)，以及4可配置的GPIO和4個(gè)高效的DC/DC轉(zhuǎn)換器，其中兩個(gè)是降壓轉(zhuǎn)換器，1個(gè)是升降壓雙向轉(zhuǎn)換器，另一個(gè)是最高支持20V的升壓轉(zhuǎn)換器。每一個(gè)DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出的值都能根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求通過(guò)配置I2C實(shí)現(xiàn)。由于DC/DC轉(zhuǎn)換器的高效性，這款PMIC可充分地將電池電壓用至2.7V。芯片采用了WLCSP封裝，規(guī)格大小為3.3*3.3mm，滿足可穿戴設(shè)備對(duì)芯片小型化的要求。

Maxim支持多路輸出、尺寸降低50%的PMIC

在可穿戴領(lǐng)域，截至目前Maxim已推出多款產(chǎn)品，其中max20310是Maxim此前發(fā)布的一款具有超低靜態(tài)電流的PMIC。該芯片由兩個(gè)單電感和兩個(gè)低壓差穩(wěn)壓器以及其他電源管理器件組成。

電路拓?fù)?圖源：Maxim

max20310采用了創(chuàng)新型的單電感多路輸出架構(gòu)，能夠在使用單電感的情況下提供兩個(gè)可編程的電壓輸出通道，以此實(shí)現(xiàn)最大限度縮小芯片體積的目的，提升終端產(chǎn)品設(shè)計(jì)的靈活性。并且通過(guò)這一設(shè)計(jì)，還能將每路輸出的靜態(tài)電流降至了最低，與傳統(tǒng)的分立式設(shè)計(jì)方案相比，在待機(jī)狀態(tài)下靜態(tài)電流降低了40%以上。

同時(shí)，該芯片還支持最低在電池電壓為0.7V時(shí)工作，將電池的利用率實(shí)現(xiàn)最大化，支持輸出電壓高于或低于電池容量電壓。芯片內(nèi)部集成的兩個(gè)具有可編程能力的低壓差線性穩(wěn)壓器，還可以在系統(tǒng)電路中充當(dāng)電源開關(guān)使用，通過(guò)配置將系統(tǒng)外圍電路的設(shè)備斷開，降低非必要的電能損耗。并且還集成了一個(gè)多路復(fù)用器，該器件可用于監(jiān)控芯片每個(gè)功能的電源輸入/出情況。

在具體參數(shù)方面，max20310的電池輸入范圍在0.7V至2.0V之間，輸出電壓在0.9V至4.05V之間，可根據(jù)實(shí)際需求對(duì)芯片的輸出電壓進(jìn)行配置。芯片支持的最大總輸入功率為250mW，在輸出功率為1.8V/10mA時(shí)效率為84%達(dá)到最佳。芯片采用WLP封裝，規(guī)格為1.63*1.63mm，與相同類型產(chǎn)品相比尺寸減小了近50%?？偟膩?lái)說(shuō)，無(wú)論是低功耗還是小尺寸，這款芯片均能滿足可穿戴設(shè)備的應(yīng)用要求。

結(jié)語(yǔ)

在可穿戴設(shè)備中，小尺寸的PMIC有助于終端應(yīng)用的小型化設(shè)計(jì)，提高器件布局的靈活性。同時(shí)還能為更多功能的實(shí)現(xiàn)預(yù)留出寶貴的空間。低靜態(tài)電流能夠更有效的延長(zhǎng)設(shè)備續(xù)航能力，提升用戶的使用體驗(yàn)。如今可穿戴設(shè)備發(fā)展迅猛，相信在不久的未來(lái)將會(huì)有更低功耗、小尺寸的產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)，供終端廠商選擇。

原文標(biāo)題：尺寸降低50%!面向可穿戴應(yīng)用領(lǐng)域的PMIC

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審核編輯：湯梓紅