日前，德州仪器电池管理系统产品线经理王世斌详细解读了引入超低静态电流技能的各条产品线。
王世斌先容，目前TI的电源产品共有六大产品线，包括降压型DC/DC开关稳压器；电源开关、接口与照明；电池管理；升压、多通道/相位DC/DC转换器；线性电源以及高压电源。这个中除了高压电源外，都有和电池干系的产品。
德州仪器电池管理系统产品线经理王世斌
什么是Iq以及为什么要重视
所谓的器件静态电流（Iq）是指在轻负载或者无负载状态下由 IC 吸取的电流。“无负载”是指无电流让 IC 输出。一样平常而言，它是通过降压转换器上SW 引脚，或者通过升压转换器上VOUT 引脚输出的电流。所有Iq 都只通过 IC 内部流向接地。“非开关”是指 IC 中无电源开关为开启状态（关闭）。它包括主开关或者掌握开关，如果两者都集成到IC 中，则还包括同步整流器。换句话讲，IC 处于一种高阻抗状态下，其具有一个与输出端彻底断开的功率级（一些无法关闭器件上的集成 MOSFET 体二极管除外）。“有效”是指 IC 通过其 EN 引脚开启，而未处在 UVLO 或者其它关闭状态下。Iq 丈量事情电流，而非关机电流，因此器件必须为开启状态。末了，Iq 仅在省电模式下才故意义，因此如果这种模式为分外器件的某个选项，则其必须有效。如果器件运行在脉宽调制 (PWM) 模式，则功率级输入电流和开关损耗，明显减少电流量，即运行该器件所需的 Iq。
显而易见，在运行时将每个电源的电流花费降至最低是最主要的。降落Iq可以提高效率，那么降落电池的功耗也就能够延长电池的续航韶光。但是，效率是否能够一贯显著提高呢？对在相对较高的负载电流下运行的系统（如：显示器和某些传感器）而言，答案显然是否定的；输出功率远远超过电流花费Iq。例如,如果健身跟踪器的显示器在5 mA(总功率60毫瓦)下的分电压为12 V, 那么3.6 V电池(总功率0.36 mW)下的的100µA Iq分电流是微不足道的。
对付这些类型的子系统而言更主要的是禁用时的功耗。为节省电量，超低功耗系统会在大部分韶光关闭耗电的子系统。因此，关机电流对系统电池的寿命也非常主要。这种常常被称为泄电的电流可能非常大，因此必须加设一个负载开关来断开子系统的电源。
不该用负载开关时，如果装置与负载之间有连接路径，则必须同时考虑进入设备本身的泄电流和负载情形。这是利用升压转换器常常面临的一种情形，因此有时会加设特定电路来断开这些路径。在其他情形下，这条路径经由分外优化，可以许可旁路操作——在禁用设备中以低于50nA的停机电流花费为负载供电。
为特定子系统选择得当的设备类型—超低静态电流Iq或超低关机电流是非常主要的。这些细微差别在每个超低功耗系统从可穿着设备到智能电表，再到医疗设备中都很普遍。以是在选择最佳办理方案前，须要谨慎考虑运用需求。
王世斌表示，系统工程师详细要打算设备的利用情形，如果静态时候居多，就要选择LDO，而考虑动态功耗居多的话，则须要选择DC/DC转换器。
超小型，低Iq LDO TPS7A02
超低功率低压降线性稳压器TPS7A02，其事情静态电流（Iq）可低至25 nA。近年来，TI LDO产品的Iq特点进展相称迅速，2016年的TPS797静态电流为1.2μA，2018年TPS7A05减少到1μA，而仅仅过了一年，又开拓出降落40倍功耗的TPS7A02。
25nA的水平仅为竞争对手的十分之一，同时采取了DSBGA封装，尺寸仅为0.65mm0.65mm，上代产品则为1mm1mm，缩小了70%的面积。其余，王世斌强调在1至50mA的负载瞬态时，该产品的相应韶光为5μs，是竞争对手的一半。
通过兼具超低Iq和快速瞬时相应，TPS7A02可广泛运用于包括电表、楼宇自动化掌握、医疗及便携式电子设备中。
TPS7A02纵然在Dropout模式下，也能保持低Iq，从而进一步延长电池寿命。在关机或禁用模式下，设备仅有3nA Iq，有助于延长电池的保质期。TPS7A02的输出范围为0.8 V至5.0 V，最小电压调节幅度为50 mV，可支持较低核心电压的MCU。
TPS7A02具有智能使能电路和内部掌握的下拉电阻，纵然EN引脚悬空也能保持LDO禁用，减少用于下拉EN引脚的外部元件。当该器件事情时，该电路还有助于最大限度地降落通过外部下拉电路所接管的电流。
TPS7A02的额定温度范围为-40°C至+ 125°C。
60nA Iq的开关稳压器TPS62840
除了LDO之外，在重视效率的地方，开关稳压器的运用更为广泛。TI全新的TPS62840，其Iq可达到60 nA，仅为业界类似器件的1/3。
TI的开关稳压器的产品Iq同样是进步明显。2008年，TPS62240的Iq为15μA，2014年TPS62740减少到了360nA，如今缩小了6倍到60nA。“由于开关电源须要不断刷新高下管，因此很难做到极低的Iq，TPS62840则冲破了这一传统特性。”王世斌说道。
王世斌表示，TPS62840具有四大上风，其一是效率足够高，在1μA的负载下，可供应80%的超高轻负载效率，帮助设计职员延长电池利用寿命。第二是供应可选模式和停滞功能，这是由于开关电源的噪音相对LDO来说较大，因此可以通过停滞模式，利用外挂电容供电，从而实现极低噪音水平，这对付采集模式来说非常主要。同时也支持脉冲频率调制(PFM)及脉冲宽度调制(PWM)模式，对应不同的噪声性能及传输功耗情形。第三，支持1.8V至6.5V宽电压输入范围，也支持多种化学电池场景支持多种电源，如2S至4S碱性，1S至2S Li-MnO2或1S Li-Ion / Li-SoCl2电池等。第四是更小的尺寸，相对上一代2mm3mm，本代产品的尺寸为1.5mm2mm。
TPS62840的运用处景包括电网根本举动步伐、楼宇自动化、消费电子中的TWS耳机等。同时，TI也供应了该产品的参考设计，适用于NB-IoT无线模块供电。
此外该器件的特点还包括：该产品包含分外电路，可在100％模式下实现仅150 nA Iq，从而进一步延长放电结束时的电池寿命。
同时该设备利用DCS-Control为射频供电，并以1.8 MHz的范例开关频率运行。
通过将电阻连接到引脚VSET，可以选择16个预定义的输出电压，从而使器件能够灵巧地用于各种运用，并减少外部元件数量。
该器件的STOP引脚可立即肃清任何开关噪声，以便在测试和丈量系统中进行无噪声丈量。
TPS62840可供应高达750 mA的输出电流。
电压监控器TPS3840
TPS3840是一款电压监控复位芯片，紧张功能是监控电压，当有非常状态时复位系统。因此该器件绝大部分韶光都处在休眠状态，但是监控电路始终都处在低负载事情状态，因此须要极低的Iq，才能担保功耗最低。
TPS3840的Vin支持1.5V-10V，宽输入电压范围许可在不该用外部组件的情形下监控 9V 电压轨或电池，在利用外部电阻器的情形下监控 24V 电压轨。毫微级 Iq 可以在低功耗运用中延长电池寿命 ， 并在利用外部电阻器时最大限度降落电流花费。快速启动延迟许可在系统的别的部分上电之前检测电压故障，因此可以在危险的启动故障状况下实现最高的安全性。低上电复位电压 (VPOR) 可防止缺点复位、过早启用或开启下一个器件，并能够在上电和断电期间精确掌握晶体管。
其自耗电仅为350nA，由于自耗电极低，因此可以在系统中针对场景不同运用多颗该产品，实现更稳健的电路保护，可用作比较器或菊花链式通用供电监控器，或作为定序器。该系列包括三种输出拓扑：漏极开路，低电平有效；推挽，低电平有效；推挽，高电平有效，以适用于不同的监控器件需求。
在谈到该款器件的运用时，王世斌先容道，包括电网监控、IP摄像机、EPOS机以及可穿着设备等都可以用到该产品。尤其是对付EPOS机，在支付时会与中心系统联网认证身份，如果涌现系统非常要及时取消交易，进行复位。如今POS机很多都是充电式的，因此减少Iq可极大增加设备的待机韶光，改进体验。
针对TPS3840，TI开拓了两个TIDesigns参考设计，分别为适用于保护继电器模块且具有诊断功能的非隔离式电源架构参考设计，采取独立转换器ADC的高精确度分相CT电表参考设计。
极低截止电池的充电管理IC
电池充电开关管理IC BQ25619的截止电流仅为20mA，这就可以为容量较小的电池突入更多的电量，根据TI的官方数据，相对付过往产品，可提高7%的电池电量，让电池充得更饱。
BQ25619的第二个特点是三合一高集成产品，整合充电、升压转换器和电压保护等功能，充电效率高达95%。尤其是对付TWS运用，为了更好地利用电池仓，必须采取升压电路，并且该产品集成电感，可节约PCB和总本钱。
第三个特点便是自耗电非常低，为20μA，同时还增加了运输模式，也便是电子胶贴技能。王世斌详细阐明道，过去电池设备在出厂时必须要有一个塑料片隔离电池与系统，等利用时撕去塑料片，系统开始正常事情。而BQ25619的运输模式，Iq只有6μA，可实现永劫光的待机，用户上手后只须要一个按钮就可以启动系统，而不再利用传统的物理隔离办法。
BQ25619适宜包括可穿着医疗设备，资产追踪，冷链运输监控，个人消费电子等电池驱动的领域，让电池充得更多，用得更省，减少充电次数，提升产品的竞争力。
除了开关充电器之外，BQ25150为一款集成 LDO 和 ADC 的低 Iq 线性电池充电管理IC，该产品截止电流为0.5mA，并且具有高集成度，同样也带有运输模式。该器件采取标准锂离子充电曲线分三个阶段对电池进行充电：预充电、恒流和恒压调节。
总结
王世斌总结道，通过电路构造创新、工艺创新以及终极的封装创新，TI供应了种类丰富的超低Iq特性的产品，并且具有高集成度与超小型封装等特性，为终端客户带来了诸多便利。
而除了产品本身精良的特性之外，TI还通过包括TIDesigns、在线软件设计与仿真、视频教程、技能文章、培训以及在线答疑等办法，不断给客户带来更多的支持与帮助，加速产品的开拓周期。
