深度對話(huà)：低靜態(tài)電流如何改變電池供電設備

Keith Kunz 居住在亞利桑那州的圖森市，他的愛(ài)好是在家附近的鄉間峽谷間進(jìn)行馬拉松訓練。他喜歡頭戴無(wú)線(xiàn)耳機，聆聽(tīng)著(zhù)曲調輕快的經(jīng)典搖滾樂(lè )和鄉村音樂(lè )，手戴智能手表，記錄著(zhù)跑過(guò)的里程。這些設備讓他更加享受長(cháng)達 30 公里的跑步旅程。

但他面臨著(zhù)一項挑戰，即手表和耳機的電池續航必須長(cháng)達三個(gè)小時(shí)。這一問(wèn)題可以通過(guò)設備電池電流管理技術(shù)得到解決，無(wú)論是希望盡情使用電子設備還是將其設置為低功耗模式，他都可以安心欣賞 Sabino 峽谷的壯麗景色。

Keith 是TI的高級技術(shù)人員，也是我們“Tech Ladder”計劃的杰出技術(shù)研究員，他對如何利用低靜態(tài)電流和電源管理技術(shù)解決問(wèn)題作出了解答。

問(wèn)：什么是低靜態(tài)電流？

Keith Kunz：“靜態(tài)”代表休眠或非運行狀態(tài)。低靜態(tài)電流是設備開(kāi)啟但并未運行時(shí)所消耗的電流。這種電流在待機或睡眠模式中存在。

我將其比作新款汽車(chē)的自動(dòng)啟停功能。當您遇到停止信號時(shí)，汽車(chē)會(huì )自動(dòng)切斷電機連接，并過(guò)渡到低靜態(tài)狀態(tài)以節約能源。當您需要再次啟動(dòng)時(shí)，它也可以無(wú)縫銜接。

我們的集成電路也具有同樣的功能。在使用集成電路時(shí)，我們會(huì )增大電流。在不需要使用集成電路時(shí)，我們會(huì )減小電流。

問(wèn)：對低靜態(tài)電流電路的需求源于何處？

Keith：對低靜態(tài)電流芯片的需求源自于電池供電的應用，比如煙霧探測器、運行狀況監視器、智能手表和水表。例如，煙霧探測器是一種至關(guān)重要的應用，它需要連接備用電池，以防房屋斷電。

通過(guò)對產(chǎn)品中的低靜態(tài)電流電源管理模塊進(jìn)行細致的優(yōu)化，可以將這些系統中電池的壽命從兩年延長(cháng)至五年以上，某些情況下甚至可延長(cháng)至十年。例如，我們的TPS61094降壓/升壓轉換器兼具以下兩種優(yōu)勢，因此不必像以前那樣做出取舍：一種優(yōu)勢是采用集成式降壓/升壓轉換器實(shí)現設計的簡(jiǎn)化，另一種優(yōu)勢是通過(guò)高輸出電流和低靜態(tài)電流延長(cháng)電池壽命。超級電容器充電有助于為智能儀表等需要持續運行的應用提供支持。

如今，即便是不連接電池的應用也需要低靜態(tài)電流技術(shù)，因為電路設計人員力求在更小面積的電路板上實(shí)現更多的功能。這樣一來(lái)，降低所有模式下的功耗便成了必然選擇。

物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 將成為推動(dòng)未來(lái)需求的一大持久動(dòng)力。通過(guò)改進(jìn)生產(chǎn)流程、降低成本以及提升性能，我們可以滿(mǎn)足客戶(hù)對更大功率密度和更強大功能的需求。

問(wèn)：低靜態(tài)電流還可用于其他哪些應用？

Keith：設計人員正在將低靜態(tài)電流半導體器件應用于電路設計中，從而在更小的電路空間內安裝更多電子元件并實(shí)現更多功能。例如，在汽車(chē)市場(chǎng)中，通過(guò) LMR43610-Q1 和 LMR43620-Q1 降壓轉換器等芯片，工程師可以實(shí)現低靜態(tài)電流，在信息娛樂(lè )系統等需要待機模式功耗和緊湊型解決方案的應用中延長(cháng)電池運行時(shí)間。這些降壓轉換器也可以減少外部元件數量，從而降低系統成本。  

問(wèn)：低靜態(tài)電流是否更環(huán)保？

Keith：樓宇自動(dòng)化是一個(gè)發(fā)展十分迅速的低靜態(tài)電流終端設備市場(chǎng)。如今，由電池供電的能量收集系統有99%的時(shí)間處于待機模式。通過(guò)感應周?chē)h(huán)境，物聯(lián)網(wǎng)系統能夠對制熱、制冷、照明和用水進(jìn)行更智能地控制。通過(guò)低靜態(tài)電流提高物聯(lián)網(wǎng)系統的效率，我們可以為減少碳排放和保護環(huán)境貢獻自己的一份力量。正因如此，我才希望能夠努力使互聯(lián)設備更加高效。