如何延长电池寿命

贴片形式的医疗监测设备可测量体温、监测心率以及输送胰岛素。此类设备在提供给病人之前，可能会在储藏室存放较长一段时间。因此，保持其功效的关键就在于较长的电池寿命。一系列其他的物联网(IoT)设备亦是如此，包括从智能手表和耳塞式耳机到视频游戏控制器、电表以及楼宇自动化系统。对于此类小尺寸、电池供电的系统，就必须掌握通过低静态电流延长电池寿命的设计奥秘了。

IQ降低1微安，寿命延长三个月

对于一个普通的两口之家，各种设备中所使用的电池可能有30到60块，其中每种设备都具有各自独特的耗能模式。电池寿命一般是根据中央控制单元(例如微控制器)在工作、睡眠和休眠模式下的电流计算的。相关的传感器和无线电也与微控制器一起工作。电源通常包括开关或低压差(LDO)调节器，有时也包含IC (PMIC)——这对于系统各功能模块的供电至关重要。工作模式的电流消耗当然对电池寿命的影响非常大，但是待机电流同样影响巨大，尤其是当设备的睡眠/休眠功能占据了大部分使用时间的情况下。睡眠/休眠期间，电源的静态电流是系统待机功耗的最大贡献者。举例来说，如果某个系统由一个40mAh、1.55V、1年使用期限的氧化银纽扣电池供电，电流消耗大约为4µA。此时，该电流只需降低1微安，可穿戴设备的使用寿命即可延长大约三个月。

想要延长设备的电池寿命，设计者至少需要掌握利用低功耗微控制器、传感器、无线电和高功率电源等组件进行设计的技巧。运用高效电源管理技巧来平衡电池的容量与尺寸也是至关重要的，特别是当设计越来越趋向小型和轻量化时。此外，当电池电压下降到较低水平时，选择正确的升压转换器——输出电压高于源电压的DC-DC转换器可有效延长电池寿命。想要确保为电池供电设计选择正确的升压转换器，需要考虑以下因素：

静态电流：越低的静态电流越有利于延长系统待机模式下的电池寿命。

真关断模式：关断时将电流输出与输入阻塞，提高效率、延长产品保存期限。

输入电压范围：允许利用几乎耗尽的电池进行工作。

效率：测量VIN、VOUT和IOUT，百分比越高，越有利于延长电池寿命（uA水平的理想效率为大于90%）。

nanoPower — 静态电流仅为300nA

Maxim现在提供全新DC-DC升压转换器产品家族，可理想用于需要较长电池寿命的电池供电应用。这些转换器提供超低静态电流(300nA)和真关断(True Shutdown™)技术，输出与输入断开时没有正向和反向电流。其中，MAX17222的峰值电感限流为0.5A。输出电压可选择使用一个1%的标准电阻。电路采用0.88 x 1.4mm2、6焊球WLP封装和6引脚uDFN封装，整个负载范围内的峰值效率高达95%。