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电表无需更换电池，电网监控可节省可观电量，TWS（真正无线立体声）耳机减少充电次数，居家摄像头、资产跟踪等物联网产品自耗电越来越低……近日，德州仪器（TI）电池管理系统产品线经理王世斌先生来京，带来了四种超低静态电流（IQ）芯片代理芯海，并介绍了其应用与相关技术。
1. 低静态电流的重要性首先，IoT的发展促进了电池小型化的需求，当这些产品小型化的时候，如何让电池做得更小甚至无需电池，就变得至关重要对于自耗电，静态电流只有更小，没有最小其次，电池的使用寿命是有限的，一个锂电池一般是500次充放电。
如果把静态电流做得更小的话，可使待机时间增倍，从而减少充电次数，从而延长电池的使用寿命再有，很多时间互联网产品大部分处于静态/不工作/监控状况下，所以功耗大都来自静态，如果静态电流做得更小，便可以把充电的次数降低，延长电池的寿命。
可见，如果能把静态电流做低，可以从多次性的充代理芯海电电池换成较为便宜的一次性电池，或者减少充电周期2. TI电池充电组的创新TI电池组里分类很细，有6大类产品（如下图）第一类是降压型DC/DC产品，就是开关电源产品，即LDO；。
还有升压型的开关芯片，也包括多通道/相位或者升降压的芯片；另外一种是比较简单的线性电源芯片；因为做代理芯海电源很多时候需要接触到电源的开关，因此也会有电源开关、接口于照明的产品，如LED 灯；还有相对高压的产品，例如TI于2018年发布的AC/DC GaN（氮化镓）控制器产品；
最后是电池管理产品。
此次TI带来的4款新品主要是TPS7A02线性稳压器，另外三代理芯海款是充电芯片BQ25619，降压型稳压器TPS62840，还有TPS3840监控器这四款产品都具备自耗电比较低的共通特性，与前代相比降低了数倍。
为何电池充电组有TPS和BQ系列之分？实际上大部分TPS和DC/DC电源相关，BQ与电池相关2.1 线性稳压器TPS7A02代理芯海：低静态电流、稳压2019年9月18日，TI刚刚出炉这款超小型、低压降线性稳压器（LDO），亮点是静态电流约25 nA，比前一代降低了约40倍（如下图），这意味着待机时间延长了40倍！。
低静态电流只是此款LDO关键的一部分而已，一款优秀的LDO还需要具备多种功能，最主要的功能代理芯海是稳压，此款LDO对瞬态电流响应较快，对应50 mA的负载，它在5 μs就可以响应过来响应速度非常关键，如果一个LDO响应不快，一个负载来了以后，系统可能就垮掉了，于是也起不到线性稳压器的作用。
新的TPS7A02另一个优势是体积小，只有0.65 mm×0.65 mm的封装，比前代小了70%这意味着可代理芯海以适应各种场景去应用，尤其是可用于微型中TPS7A02的应用主要有四大类电网基础设施例如电表因为一般电表里采用一次性电池，不过，需要派人定期去更换电池。
有了这种静态电流LDO，基本上在电表寿命周期里无需更换电池了楼宇自动化例如摄像头也同样适用在人少的地方，摄像头大部分时间处于休眠状况，只有人走过时才代理芯海会启动摄像，所以自耗电对其非常重要的，可能比工作耗电占的比例更大。
医疗一些传统医疗设备有电池充电的产品这些医疗设备有很精准的ADC或信号链产品，因而耗电较高，所以电池通常较大不过，一般家庭并不会每天用到这些设备，所以很多时候设备处于待机状态静态电流低便可减少充电的次数，达到更长的待机时间。
可穿戴产品代理芯海2.2 开关稳压器TPS62840：静态电流65 nA开关DC/DC稳压器可满足始终开启的应用需求上一节的LDO静态电流是25 nA，而本节的开关稳压器TPS62840为何是65 nA？关键在于工作时间长短。
众所周知，开关电源的效率较高，在这种场景下，客户需要权衡设备在静态和动态的时候分别有多少时间代理芯海？在动态多的场景，用开关DC/DC是比较好的，在静态多的时候用LDO较好在动态时间比静态时间长的场合，开关DC/DC在静态时还是能得到65 nA的静态电流，也是令人满意的。
从实现原理分析，与前代产品相比（360 nA，如下图），新的TPS62840是65 nA，这是非常难达到的，需要在开关键里不断更代理芯海新上关与下关，所以静态电流会比LDO高，但是比前代静态电流已经低了6倍而且封装更小了，从以前6 mm2缩小到3 mm2。
从DC/DC来说，效率也非常重要，该芯片能做到在1 µA负载下提供80%的超高轻负载效率，已经非常难得了。如果在更高负载的情况下，例如300 mA时能做到超过90%甚至95%。
另外代理芯海一个特色是在芯片里，一般开关电源都会遇到开关时噪音很大的问题，这会对ADC的数据采集造成影响因此TI做了2个模式，一个是停止模式，即当要采集特别敏感数据的时候，可以把开关电源稍微停下来，用外挂电容为系统提供短时电压。
当然时间是非常短暂的，因为是靠外挂的电容，但是是非常静态的，噪音等级与LDO已非常接代理芯海近再有，新的TPS62840适合的电压也是比较广的，最高能达到6.5 V因为在此设计里已经考虑到多种化学电池的使用场景，对各种电池电压都能适应，例如有些是锂电池4.2~4.5 V，一次性电池有些是AA电池为1.2 V，用三四节，因此四点几伏、5 V、6 V都有可能用到。
场景应用方面，包括前述的电网设代理芯海备电网设备有时可能传输数据比较频繁，工作时间较长，这时需要用到开关电源；如果在瞬时状态较多的场景，可以选刚才上一节介绍的LDO稳压器在楼宇自动化场景，典型的应用是IP摄像机也可能用到DC/DC，用来对影像进行处理。
电流负载较大的场景会提供较高效率的DC/DC消费类的产品的待机时间也非常重要，大家都不代理芯海喜欢一个耳机今天充完电，几个星期以后拿出来电已耗尽因此在消费类产品中，低功耗也是非常流行的TI也为此款DC/DC做了参考设计，特别是对锂二氧化锰电池做了优化。
TI在设计芯片时对各种电池，尤其是有目标电池进行了目标性的应用，如果客户需要的话，可以到官网上拿到参考设计2.3 监控器TPS3840：高输入代理芯海电压、高效率通常监控器在大部分时间不工作，需要它工作的次数可能很少，因为它是复位的芯片，在系统异常的时候才会发出复位的信号。
由于这类产品99.99%的时间处于睡眠状态，因此也需要非常低的自耗电不过在监控过程中，里面配置的比较器或参考电压会对过压和低压做保护，会对系统做复位，这也解释了为什么这种自耗电代理芯海是系统必备的监控器TPS3840是适用于纳米级供电设计的一系列高输入电压、高效监控器。
该芯片的主要特性是它可以在10 V操作，外部加2个分压可以做到20 V的耐压，是350 nA的自耗电（注：所以它在大部分场景耗电是非常低的），而且精度高，能做到1%，例如监控4 V的系统，1%就是4 mV，是非常高代理芯海精度的。
在一些特别场景中，客户有时会用多个监控芯片因为该监控芯片可以做启动的作用，特别是开关持续启动，例如可以用这个芯片去监控电源，当电源达到一定电压时，会对LDO做复位或者Enable在应用上，可以对电网做监控。
而且在电网里是需要很多监控芯片，如果能把每个监控芯片的静态电流都降低，省电量是非常可观代理芯海的另外也可以应用在楼宇自动化设备，因为它们大部分时间也都是待机状态特别地是EPOS（电子销售终端）EPOS为什么要用复位芯片？。
在刷卡或刷二维码时，EPOS会与中央系统进行通讯，认证终端客户的身份如果系统在中间出现异常，交易便会取消因此复位芯片是非常重要的，因为它可以监控系统异常，进行复位，取消相关代理芯海交易，使金融交易在比较稳定的环境里进行。
此外，低静态电流会对可穿戴产品有优化的效果2.4 开关充电器BQ25619：截止电流20 mA前三节过的产品都是nA级的，使有些产品本来需要大电池，现在可用小电池或一次性电池但是有些设备一定要充电，因此需要高效、高精度的充电器。
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为此，TI推出了BQ25619，堪称业界极低截止电流的开关充电器业界的一个趋势是电池的容量越来越大，例如以前一般手机是2 A的电池，现在已经涨到3 A；自2018年以来出现了一个反转，即在同样待机时间里，把电池做得更小、更便宜。
小电池又产生另外代理芯海一个问题 —— 截止电流，例如以前1 A电池的截止电流是10%，即做100 mA就够了；现在如果把电池做得很小，做到200 mA，截止电流也要非常小，否则如果还是100 mA，电池就充不饱了。
为此，TI祭出了低截止电流产品BQ25619，截止电流只有20 mA这时再充一块200 mA的电池，充到10代理芯海%的截止电流即20 mA，这样电池还是充到一样的饱，延长了小电池的充电周期此外，据TI估算，对一个电池充到20 mA时，可增加7%的电池电量，这样可以多出7%的使用时间。
不仅如此，新一代的BQ25619充电器带三合一功能不仅充电；而且在充电过程中，还可以对电池进行过压过流的保护；第三，业界很多TWS代理芯海耳机有电池对电池充电的功能，这个电池放在小盒子里，对外部的耳机做充电，因此，该芯片还带升压功能，把电池例如从3.8 V升到5 V，来对耳机充电，好处是本来你可能要一个充电IC+升压IC，当把它们集成在一起后，可以共用一个电感，节省了PCB（印制板）空间和成本。
在小型产品的应用场景里，由于电池极小，因代理芯海此自耗电至关重要以前的电子产品上常有胶贴，把电池与系统隔离开，当拆包使用时，再把这个胶贴拿走但是如果做到电子系统的自耗电低，就可以做成电子胶贴TI新的BQ25619已经做到6 mA级，可以延长待机时间，可使设备经历数月的长途运输和线下储存，终端客户拿到产品以后，只要按一个按钮就可以启动。
另外的应用案代理芯海例是运输资产追踪场景中，充电器会延长使用的时间BQ25619是开关电源的充电器实际上，TI也有相对应的线性充电器产品这些充电器适合更小的电池，例如耳机的电池，也同样适合长途运输模式，可以达到更低的400 nA。
因为它是线性的，而且对系统做了一些整合，带了整合的LDO与ADC做数据采样，因此对资产追踪代理芯海是非常适合的，因为可以用ADC采集温度，用LDO为MCU供电。
3. 热门问答问：LDO产品TPS7A02的静态电流为何能降低近40倍？王世斌：主要是从工艺和电路方面改进例如LDO，TI采用了最先进的工艺对静态电流进行优化另外在电路上进行创新，在LDO里重点有两方面，一是怎样把参考电压做得更准更低。
二代理芯海是一般有个回路，是放大器，这个放大器在工作条件下怎么做到非常低，同时还要确保响应时间非常快，不然瞬态电流会不好问:为何能把开关稳压器TPS62840的静态电流做低？王世斌：PMW要做得很低，或DCS的控制频率开关要做得好。
所以在电路设计方面有两个方面，基础的电路做得好是首要的；其次，个别产品有个别电代理芯海路需要做得更低，需要一个个模块细化去分析哪个模块耗电较高，为每个模块做一个优化问：电池管理组有六大产品线，另外两个产品线也需要低静态电流吗？。
王世斌：高压的技术相对来说是不一样的，高压也是需要AC/DC，因为它在墙上，它可能关注的不是静态电流，是高效率的轻载模式、待机另外电源开关也有些相关的低静态电代理芯海流产品，只是今天没有新品介绍，毕竟开关也是很基础的器件。
问：BQ25619在使用的时候，需要和此次介绍的其他芯片配套吗？王世斌：不需要有时候它们是配套使用的，因为它们有一个互补的关系为什么呢？一般线性充电电池比较小；开关电源因为充电电流比较大，需要效率，所以一般是在大电池的时候用开关电源。
即一般0.代理芯海5~1 A以下用线性充电，1 A以上用开关电源充电还有一些特殊场景，例如业界有些快充的产品，可能用200 mA的电池快充，2C充电，半小时要充完，这时可能要0.4 A的充电电流，加上微型化的时候会比较烫，客户在这种场景下会选择开关电源充电，使它的效率提升。
毕竟LDO充电效率物理上没那么好问：静态电流代理芯海现在到25 nA了，是不是再往下做很困难了？王世斌：可能是非常困难的不过，就算能做到更低，对有些场景已经没什么好处，要其他业界配合例如今天你用这个产品做一个一次性电池，自耗电比25 nA更高，我用这个产品就足够了 —— 因为假设比25 nA更低，对系统也没有什么帮助。
将来我们会发现一些新的电池，它的代理芯海自耗电更低，我们就可以把这个做得更低了，就有好处了所以今天来说，25 nA还是非常有竞争力的，在系统设计上面，如果用上这些产品的话，他们不需要再考虑静态电流对其系统的影响。
问：如何提高无线耳机的待机时间？王世斌：无线耳机用的时间比较短，本身有几个问题：一个是电池比较小，物理上就局限了用电时间要优化它代理芯海有几个方面首先，耳机的耗电要低，这个看起来是比较困难的，因为现在耳机刚起步，功能上都在优化，所以耗电较大。
另外要把小的电池充得饱，一般耳机电池是30~50 µA，我们要把这个电池充得饱，就要把截止电流做得低才能充得饱，刚才介绍的线性充电器的截止电流可以做到1 mA，你用30 mA的电池充到截止电流1代理芯海 mA，就可以充得饱饱的，如果用30 mA，用一个一般的线性充电器，可能截止电流在5 mA，可能只充到90%饱，损耗了10%的用户时间。
对这种产品来说，截止电流非常重要再有，截止电流精确度是非常重要的，我跟你说1 mA的截止电流，可是精确度是±5 mA，那它的用户体验是不一致的；但是如果做到±1 m代理芯海A，用户体验就非常一致了，每次都充得足够饱。
问：此次新的LDO产品从2018年到2019年就有25倍的提升，新的开关稳压器却从2014年到2019年，历时5年多为什么后者的创新时间会很长？王世斌：主要是电路方面的区别：开关电路里涉及到的模块比较多，研发时间需要比较长；。
相比之下，LDO模块比较少另外代理芯海是客户的需求问：2022年和2023年的规划？王世斌：可能每两三年都要做一个更新换代，下次可能跟大家介绍的这个是更低，也可能它的响应时间更快我们还是要看终端客户的反馈，再去做一个优化。
因为一个产品也不能只单看静态电流，例如EMI的噪音或者是效率等像2018年，TI曾向中国的媒体发布了高效率的产品，此代理芯海次介绍低功耗的产品，将来会带来更多不同的、解决不同客户问题的新的产品问：这四种产品的尺寸小，主要是封装技术的改进，还是裸片的面积减小了？。
王世斌：主要是综合考虑，一般这种芯片的研发都是从封装、工艺跟电路上面去做一个综合的考虑制程方面，现在基本上采取12英寸的晶圆工厂问：你讲的这四种产品，一个系统里理代理芯海想的是这四种都有，有监控、有电池保护、有升压和降压。
为何不把它们集成起来？王世斌：比如今天我把这四种产品集中，对某一个客户可能是非常好的，但对另外一个需要2个LDO的客户就不合适了可能有些客户只是在LDO和开关电源里选择一个对系统进行供电，那可能客户就多买了器件的功能。
对于TI来说，集成的也有，非集代理芯海成的也有问：现在有很多MCU、SoC也集成了这些功能，和你们用分立器件相比，哪个更好？王世斌：要看应用场景有些产品，比如手表，有些集成，有些不集成有些非集成的性能更好另外很多客户产品是需要做产品差异化的，不能大家都用同一个模块，它可能在这个模块上再加其他单独的功能，它要突出差异化。
这种时候它可能集成代理芯海起来不那么方便，因为性能达不到它需要的效果例如，有些手表用的是友商的MCU，可能想用TI的LDO，因为该手表的卖点是低功耗；或者这种手表本身集成芯片没有心跳监控器的，手表要加心跳监控器，这个心跳监控器就要耗电了，那么它可能就需要LDO或DC/DC供电。
问：你们分类很细，有做电池保护，你是做电池管理？代理芯海王世斌：我们大的组是电池管理，我下面这个产品线是电池充电组，还有电池电量计组和电池保护组问：您服务了这么多领域，认为哪一领域增长最快？王世斌：传统TI都是做消费类，现在TI是三大领域都做，汽车、工业、消费类，将来是汽车和工业都会有一个比较快的增长。
我们从这三类产品来说，如果工业和消费类对低IQ产品需代理芯海求都比较大的，可穿戴产品需要低IQ，很多工业类产品，一些IoT的产品很多时候都是监控待机所以，我们从整个市场方向来说这几个市场都需要低IQ做研发规划
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