【導讀】可(ke)穿(chuan)戴(dai)設(she)備(bei)正(zheng)逐(zhu)步(bu)融(rong)入(ru)到(dao)我(wo)們(men)的(de)生(sheng)活(huo)中(zhong)
，不(bu)僅(jin)在(zai)健(jian)康(kang)領(ling)域(yu)，在(zai)醫(yi)療(liao)護(hu)理(li)，娛(yu)樂(le)
，安(an)防(fang)以(yi)及(ji)金(jin)融(rong)等(deng)領(ling)域(yu)都(dou)可(ke)以(yi)見(jian)到(dao)它(ta)們(men)的(de)身(shen)影(ying)。在(zai)所(suo)有(you)的(de)應(ying)用(yong)中(zhong)，電(dian)池(chi)的(de)使(shi)用(yong)時(shi)間(jian)以(yi)及(ji)設(she)備(bei)的(de)尺(chi)寸(cun)是(shi)可(ke)穿(chuan)戴(dai)設(she)備(bei)需(xu)要(yao)考(kao)慮(lv)的(de)地(di)方(fang)。

對於設備的尺寸來說
，應用中會要求主板具有小尺寸，主板上的元件也要盡量少，這意味著主板上的IC要有小封裝同時高度集成。比如當下比較流行的智能手環，通常主機的尺寸也就在20mmx20mm左右，在主機內的主板尺寸會更小，而電池包通常會占用主板的一麵
，其他元件貼在主板的另一麵
，這些元件的封裝都及其受限。

基於上述原因
，CSP這種形式的封裝比較適合應用在可穿戴設備中，因為這種封裝具有小尺寸和低高度（見圖1）。

圖1: CSP形式的封裝

除了封裝，主板電路的優化設計也及其重要
，高度集成會是減小主板尺寸的有效途徑。將功率元件及控製電路高度集成到IC中
，會減少主板上元件的數量，從而減小主板的尺寸（見圖2）。

圖 2: 傳統方案 vs. 高度集成方案

對於高度集成的IC，靈活性會是很重要的特點。例如，對於高度集成的充電IC，各種充電參數都可以通過程序來控製，以適應不同的應用場景，這將提供很好的客戶體驗。如果IC集成I2C接口
，這就給客戶提供了根據不同需求來管理充電
，同時監控充電狀態和異常情況，這將極大提供IC的靈活性。

電池是可穿戴設備中及其重要的元件，充電IC負責給電池安全充電同時提供電池和負載之間的雙向功率控製。這樣，充電IC在zai給gei負fu載zai提ti供gong功gong率lv的de同tong時shi，可ke以yi給gei電dian池chi充chong電dian，當dang負fu載zai功gong率lv超chao過guo輸shu入ru源yuan功gong率lv的de時shi候hou，電dian池chi可ke以yi給gei負fu載zai補bu充chong供gong電dian，以yi滿man足zu負fu載zai的de應ying用yong。通tong常chang
，充chong電dianIC采用帶有輸入電壓環和輸入電流環的功率通路控製來實現上述功能（見圖3）。

圖3: 功率通路控製

采用功率通路之後，充電IC還(hai)可(ke)以(yi)提(ti)供(gong)電(dian)池(chi)放(fang)電(dian)保(bao)護(hu)，諸(zhu)如(ru)過(guo)流(liu)保(bao)護(hu)以(yi)及(ji)電(dian)池(chi)欠(qian)壓(ya)保(bao)護(hu)。在(zai)應(ying)用(yong)中(zhong)
，如(ru)果(guo)係(xi)統(tong)失(shi)控(kong)，對(dui)係(xi)統(tong)進(jin)行(xing)複(fu)位(wei)操(cao)作(zuo)就(jiu)顯(xian)得(de)極(ji)其(qi)重(zhong)要(yao)
，以(yi)防(fang)止(zhi)不(bu)可(ke)以(yi)預(yu)期(qi)的(de)損(sun)壞(huai)，功(gong)率(lv)通(tong)路(lu)也(ye)可(ke)以(yi)為(wei)充(chong)電(dian)IC提供係統複位操作，同時還能提供運輸模式，以降低運輸過程中的電池功耗。

可穿戴設備中的電池容量很小，通常在幾十mAh到一百多mAh之間，而客戶又期望電池有較長的時間時間
，所以充電IC要有較低的靜態功耗以延長電池的使用時間。以70mAh的電池為例，如果要求使用3天
，那麼平均消耗電流要小於1mA。在隻有電池連接到充電IC的應用中，小於10µA靜態電流對充電IC來說也是很大的挑戰，這是因為低靜態電流會影響係統處對負載瞬變的響應。

除了對充電電流，充滿電壓的精確控製之外，充電IC還要能夠提供電池過壓保護，監控電池的溫度，以及其他的安全保護措施。

應用於可穿戴設備中的理想充電方案應該具有小尺寸，低元件數
，靈活的充電管理，以及可靠的保護措施。MPS提供這樣的理想充電方案----MP266x係列線性充電IC，其采用WCSP的緊湊封裝

，同時高度集成
，以及低於13µA的靜態電流。

總結

在可穿戴應用中，小尺寸和低靜態電流是對電池充電IC的重要考量
，理想的充電IC應能夠達到這兩項要求

，同時高度集成以及靈活的控製。來自MPS的MP266x係列線性充電IC是可穿戴應用中的卓越方案，該係列產品采用MPS業界領先的MOSFET和模擬工藝，詮釋了對可穿戴應用的優化設計。

來源：MPS
，作者：Hank Cao, Applications Engineer

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