圖 2：簡化的 LTC3335 應用原理圖

LTC3331 是一款完整的能量收集解決方案，提供高達 50mA 連續(xù)輸出電流，當可收集能量可用時能延長電池壽命。簡便的 10mA 分流器用收集的能量給可充電電池充電，同時低電池電量斷接功能保護電池免于深度放電。當用收集的能量向負載提供穩(wěn)定功率時，該器件僅需要電池提供 200nA 電源電流，當在無負載情況下由電池供電時，僅需要 950nA 工作電流。LTC3331 集成了一個高壓能量收集電源、一個電池充電器和一個同步降壓-升壓型 DC/DC 轉(zhuǎn)換器，可為能量收集應用提供一個持續(xù)穩(wěn)定的輸出，例如無線傳感器網(wǎng)絡中的能量收集應用。能量收集電源由適合 AC 或 DC 輸入的全波橋式整流器和高效率降壓型轉(zhuǎn)換器組成，從壓電 (AC)、太陽能 (DC)、或磁性 (AC) 能源收集能量。當沒有收集能量可用時，可充電電池輸入給降壓-升壓型轉(zhuǎn)換器供電，該轉(zhuǎn)換器在直至 4.2V 的整個電池電壓范圍內(nèi)運行，無論輸入高于、低于或等于輸出，都可調(diào)節(jié)輸出。當收集能源不再可用時，LTC3331 自動轉(zhuǎn)換至電池。LTC3331 的能量收集輸入在 3V 至 19V  AC 或 DC 電壓范圍內(nèi)運行，從而使該器件非常適合多種壓電、太陽能或磁性能源。其輸入欠壓閉鎖門限設定是可編程的，范圍為 3V 至 18V，從而使應用能夠在峰值功率傳送點上運行能量收集電源。其他特點包括引腳可編程輸出電壓和降壓-升壓峰值電流限制、一個超級電容器平衡器和一個輸入保護性分路器。LTC3331 采用耐熱增強型 5mm x 5mm QFN 封裝。圖 3 顯示了 LTC3331 的典型應用電路。

圖 3：LTC3331 的典型應用電路

結(jié)論

智能可穿戴設備不再僅是虛構(gòu)的電影小工具，智能可穿戴設備市場正處于爆炸性增長，這個市場涵蓋多種強調(diào)設計美觀和功能的產(chǎn)品，以及面向健康和健身、醫(yī)療、信息娛樂、軍事和工業(yè)應用領域的產(chǎn)品。例如，充滿傳感器的醫(yī)療保健可穿戴產(chǎn)品可在醫(yī)療設施外外監(jiān)視關鍵的生物統(tǒng)計信息，例如心率和血壓，為擁有更積極、更健康的生活方式創(chuàng)造了機會。智能可穿戴設備的核心架構(gòu)取決于產(chǎn)品類型，但本質(zhì)上都是由微控制器、MEMS 傳感器、無線連接、電池和支持性電子組件組成。給小電流可穿戴設備高效率供電可以證實是非常有挑戰(zhàn)性的，不過凌力爾特提供了一系列領先的、能夠以低功率提供非常高性能的產(chǎn)品，這些產(chǎn)品已經(jīng)幫助促進了可穿戴設備市場的增長。諸如超低 Iq LTC3388 能量收集降壓型穩(wěn)壓器以及毫微功耗的 LTC3331 能量收集降壓型穩(wěn)壓器和集成了庫倫計數(shù)器的 LTC3335 降壓-升壓型穩(wěn)壓器等器件，都可以顯著地簡化和改善智能可穿戴設備的性能。