聚焦運動健康新常態(tài)，TI芯科技助力智能手表新風潮
作者：William Zhang??
近年來，隨著手機廠商持續(xù)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(yù)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(jiān)測、體溫、血糖、血壓監(jiān)測等能夠體現(xiàn)人們運動狀態(tài)和健康指標的功能已經(jīng)成為剛需。在聚焦運動健康的新常態(tài)下，TI芯科技是如何助力并引領(lǐng)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(jiān)測兩大最受關(guān)注功能模塊的解決方案，旨在幫助工程師們在項目開發(fā)時提供最優(yōu)的器件選型和參考設(shè)計指南。
圖1. 智能手表系統(tǒng)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(xù)航
典型應(yīng)用電路：
圖2. BQ25170典型應(yīng)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(diào)節(jié)一應(yīng)俱全
典型應(yīng)用電路：
圖4. BQ25180典型應(yīng)用電路
同時，BQ25180還具有領(lǐng)先市場同類產(chǎn)品的JEITA功能，滿足終端產(chǎn)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(guān)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(yīng)用電路：
圖6. BQ25618 典型應(yīng)用電路
2. 體溫監(jiān)測
具備體溫監(jiān)測功能的智能手表早在幾年前就已經(jīng)被提及，但并未引起市場關(guān)注。隨著COVID-19席卷全球，這一功能越來越受到消費者關(guān)注，而TI在該領(lǐng)域有著多年耕耘，產(chǎn)品目錄覆蓋多種應(yīng)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(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換精度，+/-0.1℃(-20oC to 50oC)醫(yī)療體溫檢測精度，數(shù)字輸出，內(nèi)置EEPROM無需額外校正，I2C溫度預(yù)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(yīng)用電路：
圖7. TMP117典型應(yīng)用電路
在體溫監(jiān)測中，最大的設(shè)計挑戰(zhàn)在于如何將皮膚表面的溫度盡可能完全傳輸?shù)絪ensor中，以保證檢測結(jié)果的可靠性。TI針對手表貼合人體腕部下的熱量傳導(dǎo)路徑進行建模分析，提供了多個應(yīng)用設(shè)計指南供工程師們參考，如Layout設(shè)計指南，F(xiàn)PC板參考設(shè)計等，能夠加速設(shè)計過程，輕松解決因機械結(jié)構(gòu)導(dǎo)致體溫檢測不準確的問題。
圖8. 熱量傳導(dǎo)路徑（皮膚）
此外，在智能手表聚焦運動健康的新常態(tài)背景下，TI在電源管理，心率檢測，血氧檢測，ECG測量，環(huán)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(shù)對比可以點擊以下鏈接直接查看。
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