德州儀器開啟了電子行業(yè)發(fā)明創(chuàng)造的時代。從1954年生產(chǎn)出世界上第一個晶體管，之后又研制出世界上第一塊集成電路開始，德州儀器不斷引領著時代的發(fā)展。在智能手機還未興起的時候，德州儀器就占據(jù)了60%的手機芯片市場份額。現(xiàn)在，德州儀器已經(jīng)成功轉(zhuǎn)型成了專注于模擬芯片和嵌入式處理器的半導體廠商，并且在2018年的模擬芯片市場占據(jù)18%的份額，成為領域內(nèi)當之無愧的老大。

在IoT產(chǎn)品迅猛發(fā)展的今天，人們將越來越依賴更小型、更智能、更互聯(lián)的設備，電源的需求增長速度比以往更為快速，這就對電池系統(tǒng)壽命提出了更高的要求?！叭绾窝娱L電池的保質(zhì)期”成了德州儀器新時代的發(fā)明重點。近日，德州儀器（TI）舉行最新超低靜態(tài)電流電源產(chǎn)品的發(fā)布會，并于現(xiàn)場介紹了超低靜態(tài)電流技術(shù)的創(chuàng)新與應用。

德州儀器電池管理系統(tǒng)產(chǎn)品線經(jīng)理王世斌先生現(xiàn)場演講

正因為現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品大多數(shù)時間都運行在靜態(tài)的、不工作的狀態(tài)下，可能每隔一小時或者一分鐘才進行測試或者采集數(shù)據(jù)，所以其在靜態(tài)電流上的功耗非常大。如果將靜態(tài)電流做得更小，待機時間將增倍，這樣便可以降低充電次數(shù)，從而延長電池的壽命。我們知道，低靜態(tài)電流(IQ)在延長電池壽命與儲存時間、實現(xiàn)更多功能、延長系統(tǒng)使用壽命，以及降低系統(tǒng)成本、維修成本方面均發(fā)揮著關(guān)鍵作用，所以電子設備的小型化與電池長壽化需要更低的靜態(tài)電流(IQ)的支持。

“對于便攜式電子產(chǎn)品，使用電池運行的電源系統(tǒng)需要低待機功耗以延長電池壽命從而提供更好的用戶體驗；對于非攜帶式電子設備，需要更精確的產(chǎn)品服務結(jié)束周期偵測和更大的待機電源效率”，德州儀器電池管理系統(tǒng)產(chǎn)品線經(jīng)理王世斌先生進一步指出，“德州儀器創(chuàng)新的低IQ電源可幫助工程師應對這些挑戰(zhàn)，此次TI帶來的四款超低靜態(tài)電流電源系列產(chǎn)品均是為解決困擾客戶的問題而生的?！?

特性1：超低靜態(tài)電流延長電池壽命

王世斌先生表示，TI一直致力于電池方面的研究，并在業(yè)界處于領先位置。今天帶來的四款新品分別是TPS7A02線性穩(wěn)壓器、TPS62840開關(guān)穩(wěn)壓器、TPS3840電壓監(jiān)控器，以及BQ25619開關(guān)充電器。這四款產(chǎn)品均具備低自耗電的特性，且與前一代相比性能提升顯著。

今年9月18日，TI發(fā)布的超小型、低壓降(LDO)線性穩(wěn)壓器TPS7A02，具有業(yè)界超低的IQ，可為功耗敏感型應用提供動態(tài)性能和快速瞬態(tài)回應。其靜態(tài)電流約為25nA，而前一代耗能為1μA，是它的40倍。換句話說，以前電池系統(tǒng)10天充一次電，由于使用了TI的新芯片，現(xiàn)在可能400天才要充一次電。當然這個數(shù)字不是針對整個系統(tǒng)來說的，而是就單顆芯片來說將有40倍的效益。并且，它的瞬態(tài)負載響應也非?？?，可在5μs內(nèi)響應50mA的負載。

同時，王世斌先生介紹的TPS62840開關(guān)穩(wěn)壓器可滿足產(chǎn)品始終開啟 (always-on)的應用需求。TPS62840擁有低至60nA靜態(tài)電流，與前一代的360nA相比，創(chuàng)新巨大。并且在1μA負載下，可提供80%的超高輕負載效率，幫助設計人員延長系統(tǒng)的電池使用壽命。此外，其可選模式和停止功能能夠改善噪聲性能并在數(shù)據(jù)傳輸過程中減少信號失真。

接下來，王世斌先生介紹了TI的另一款新品——TPS3840，它是適用于納米級供電設計的一系列高輸入電壓、高效監(jiān)控器。一般來說監(jiān)控器99.99%的時間，都處在休眠狀態(tài)，因此要求產(chǎn)品具有非常低的自耗電。TPS3840擁有低至350 nA靜態(tài)電流，其低功耗特點會幫助工程師在自供電系統(tǒng)中更大限度地降低功耗，從而延長電池壽命。此外，TPS3840擁有VIN 1.5V至10V的寬VIN范圍，可在多種應用中實現(xiàn)高電壓軌或多電池供電操作。提供1%（典型值）的高精度電壓監(jiān)控，以提高整體系統(tǒng)可靠性。

王世斌先生補充說，TI在9月6日全新推出的三合一整合型升壓轉(zhuǎn)換器——BQ25619是業(yè)界更低截止電流的開關(guān)充電器。BQ25619可在充電和截止精確度之間支持更長的電池壽命，電池容量提高了7%，從而使用時間延長了7%。BQ25619提供業(yè)界更佳的低靜態(tài)電流，在運輸模式(ship mode)下可將電池漏電從20μA減少到6μA，讓使用電池開關(guān)充電器的即用型器件的儲存壽命延長一倍。

特性2：體積小靈活度高

TI線性穩(wěn)壓器LDO TPS7A02另一個優(yōu)勢是體積小，封裝僅為0.65mmx0.65mm，可將解決方案尺寸縮小70%。而TPS62840新型開關(guān)穩(wěn)壓器的封裝為1.5mmx2mm，相比上代的6mm2縮小至3mm2，進步顯著。工程師可以利用TPS62840減少設計中一半的電池使用數(shù)量，或在設計中使用更小的電池。并且TI計劃在2022年將其開關(guān)穩(wěn)壓器產(chǎn)品尺寸做得更小。而具有手動復位和可編程復位時間延遲功能的毫微功耗高輸入電壓監(jiān)控器——TPS3840，封裝僅為SOT23-5 (DBV)，尺寸大小為3mmx3mm。

特性3：應用場景多樣

TI線性穩(wěn)壓器LDO TPS7A02兼具超低IQ和快速瞬時回應，有助于提高系統(tǒng)壽命及性能。其應用主要有四個方面，當然也不排除未來會有更多的可能性，比如應用在5G, IoT上等。目前的四大方面，一是電網(wǎng)基礎設施，像電表，這種低靜態(tài)電流的產(chǎn)品非常適合；二是家居或者樓宇自動化，如攝影器；三是醫(yī)療方面，如帶線或者用電池充電的傳統(tǒng)醫(yī)療設備；四是便攜式電子設備。

TPS62840開關(guān)穩(wěn)壓器可改善工業(yè)設計的系統(tǒng)使用壽命和性能。在超輕負載下的效率較同類型器件高出30%，其典型應用為電網(wǎng)基礎設施、樓宇自動化、個人電子設備等。

而TPS3840電壓監(jiān)控器納米級功耗與高精確度的最佳組合可延長系統(tǒng)的電池使用壽命，可應用在電網(wǎng)基礎設備、樓宇自動化設備、電子銷售終端（EPOS），以及便攜式電子設備。王世斌先生重點強調(diào)了在EPOS中復位芯片的重要性，它可以監(jiān)控系統(tǒng)異常，對異常進行復位，并且取消這些無效交易，從而使金融交易在比較穩(wěn)定的環(huán)境里進行。

BQ25619開關(guān)充電器可應用在可穿戴醫(yī)療設備、資產(chǎn)追蹤，以及個人電子產(chǎn)品上。低截止電流有助于醫(yī)療和個人電子產(chǎn)品應用，如助聽器、耳塞和無線充電盒。隨著電池容量的增加，以及可設定充電計時器的輔助，可使耳塞和充電盒的電池運行時間延長，大幅延長電池壽命，并減少使用時的充電次數(shù)。

除了產(chǎn)品之外，TI同時為工程師提供每個設計階段必要的電源資源。王世斌先生表示，WEBENCH®設計工具不僅可幫助初級設計工程師快速實現(xiàn)設計，也能為資深設計工程師在數(shù)秒間創(chuàng)建和展示出所有符合設計要求的可行方案，幫助其從系統(tǒng)和供應鏈的角度比較來自不同設計的數(shù)值，助力設計工程師一次投版成功，減少改版次數(shù)。TI關(guān)注基礎培訓，樂于提供從入門級到專家級的線上線下培訓。同時在TI官網(wǎng)e2echina.ti.com上，每天都有很多TI專家為客戶解答不同的電源相關(guān)的問題。

總結(jié)：作為電源解決方案的行業(yè)領導者，TI基于深厚的電源管理的技術(shù)及創(chuàng)新經(jīng)驗，推出以上超低靜態(tài)電流電源系列產(chǎn)品將解決當今及未來的設計挑戰(zhàn)。并且在未來，TI將持續(xù)進行全方面的優(yōu)化，帶來更多優(yōu)質(zhì)的，解決不同客戶問題的新產(chǎn)品，而這些創(chuàng)新產(chǎn)品也將助力TI成為這個時代更好的“發(fā)明達人”。