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    聚焦運動健康新常態,TI芯科技助力智能手表新風潮


    作者:    時間:2021/12/29 17:26:08  來源:   
    近年來,隨著手機廠商持續投入,智能手表市場活力十足。2021年上半年全球智能手表出貨量超過86Mu,同比增長32%,而隨著下半年消費市場的旺季來臨,全年出貨量預計超過200Mu。在COVID-19肆虐全球的后疫情時代,智能手表被賦予了新的使命,融合了血氧、心率、ECG監測、體溫、血糖、血壓監測等能夠體現人們運動狀態和健康指標的功能已經成為剛需。在聚焦運動健康的新常態下,TI芯科技是如何助力并引領智能手表新風潮的呢?
    一般地,一塊兼具運動和健康管理功能的智能手表由圖1所示的若干功能模塊組成,今天將主要介紹TI在電池充電管理和體溫監測兩大最受關注功能模塊的解決方案,旨在幫助工程師們在項目開發時提供最優的器件選型和參考設計指南。
     
    圖1. 智能手表系統框圖
    1. 電池充電管理
    · BQ25170:線性充電IC,支持1V, 4.2V, 4.35V, 4.4V 多種充電電壓, 30V 最大輸入耐壓, 800mA充電電流, 超低0.5uA電池漏電流, 2*2QFN超小封裝
    核心亮點:電阻配置簡單易用,高壓鋰電持久續航
    典型應用電路:
     
    圖2. BQ25170典型應用電路
    整體解決方案僅9 mm^2 (8pin),PCB layout可參考圖3.
     
    圖3. BQ25170 Layout示例
    · BQ25180:線性charger,支持5~ 4.65V 多種充電電壓,25V 最大輸入耐壓, 1A充電電流, 超低10nA船運模式,僅3uA電池漏電流,PowerPath & JEITA功能, 1.6*1.1mm WCSP超小封裝
    核心亮點:I2C靈活配置,路徑管理、船運模式、溫度調節一應俱全
    典型應用電路:
     
    圖4. BQ25180典型應用電路
    同時,BQ25180還具有領先市場同類產品的JEITA功能,滿足終端產品對充電過程中的溫度控制要求,將給使用者帶來更加安全可靠的體驗和保障。
     
    圖5. Adjustable JEITA: -3 ~ 65
    · BQ25618/9:開關charger,5A充電電流,Powerpath,集成1A Boost 輸出,超低9uA電池漏電流,PowerPath & JEITA, 2.0*2.4mm WCSP & 4*4mm QFN 超小封裝
    核心亮點:I2C配置,1.5A高效快充,集成boost升壓輸出
    典型應用電路:
     
    圖6. BQ25618 典型應用電路
    2. 體溫監測
    具備體溫監測功能的智能手表早在幾年前就已經被提及,但并未引起市場關注。隨著COVID-19席卷全球,這一功能越來越受到消費者關注,而TI在該領域有著多年耕耘,產品目錄覆蓋多種應用場合,在智能穿戴市場中主推的TMP117, 其溫度檢測精度可達0.1。
    TMP117: 高達16bit數據轉換精度,+/-0.1(-20oC to 50oC)醫療體溫檢測精度,數字輸出,內置EEPROM無需額外校正,I2C溫度預警,3.5uA@1Hz消耗電流,2*2WSON、1*1.6WCSP超小封裝
    核心亮點:超高精度自動校準,超低功耗超小封裝
    典型應用電路:
     
    圖7. TMP117典型應用電路
    在體溫監測中,最大的設計挑戰在于如何將皮膚表面的溫度盡可能完全傳輸到sensor中,以保證檢測結果的可靠性。TI針對手表貼合人體腕部下的熱量傳導路徑進行建模分析,提供了多個應用設計指南供工程師們參考,如Layout設計指南,FPC板參考設計等,能夠加速設計過程,輕松解決因機械結構導致體溫檢測不準確的問題。
     
    圖8. 熱量傳導路徑(皮膚)
    此外,在智能手表聚焦運動健康的新常態背景下,TI在電源管理,心率檢測,血氧檢測,ECG測量,環境光檢測和馬達震動功能中推出了多種高性價比方案供客戶選擇,詳細的參數對比可以點擊以下鏈接直接查看。
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