设计一款器件让你的多轨电源更加简化

对任何可佩戴式或物联网（IoT）设计（如智能手表、数据记录仪、传感器、家庭网关等）而言，加快产品上市进程均是关键要求。许多设计人员都在寻求最简单最快捷的方式来实现这些系统。该挑战看似不难应对，但果真如此吗？

最基本的系统包含微控制器、传感器和某种类型的无线连接，往往具有不同的电源电压要求。如果您正在为便携式设备进行设计，那么您可能需要让自己的设计通过电池来供电或依靠能量采集来运行。这样，您简单的单轨系统就突然变成了较复杂的多轨电源设计，需要电池充电器。您现在该怎么做呢？

如果复杂性、尺寸和集成度都不是重要因素，您就可以用一个适合主电源的降压型转换器、一个适合其它电压轨的低压差稳压器（LDO）和一个锂离子（Li离子）充电器来给电池充电。但三个电源集成电路（IC）连同所有外部分立组件会增加系统的复杂性、尺寸和成本。

那么为什么不转而试试电源管理多通道IC解决方案（PMIC）呢？小巧易用型PMIC解决方案的范围可从两个简单的电源轨到具有负载开关、模数转换器（ADC）、电池充电器、发光二极管（LED）驱动器及其它组合的26个电轨。它们拥有低成本高效益并可加快产品上市进程，因为所有组件均很灵活，并包含在一个单一的解决方案之内。请参阅图1，看PMIC解决方案是如何工作的。

图1：可对PMIC进行高度集成，使其不仅仅包括电源。PMIC能集成的器件通常是外部的，如液晶显示器（LCD）背光照明器件、实时控制器件、排序器件和电池充电器。

专为可佩戴式和IoT应用而设计的PMIC的一个例子是TPS6572x。该小型器件具有一个300mA的集成式锂离子电池充电器、一个高效率的降压型转换器（TPS65720是200mA，TPS65721是400mA）和一个200mA的LDO。电压很容易通过外部电阻分压器进行设置。此外，TPS6572x还集成了四路通用输入/输出（GPIO），这样您就能在自己的微控制器上腾出一些空间，使发光二极管（LED）和蜂鸣器（通常用于健身手表和便携式工业应用）等器件的布线更容易。TPS6572x采用WCSP（TPS65720）封装或QFN（TPS65721）封装。TPS65720的总体解决方案（带分立组件）尺寸是25mm2。

图2展示了该解决方案如何能用工业数据记录应用进行工作的简单方框图。TPS6572x能给微控制器、Bluetooth®控制器和传感器供电，从而可创建低功耗、小巧高效的设计。

超低功耗MSP430F5438A微控制器（MCU）可支持TI的Energy Trace™技术 —— 一种先进的能量调试生态系统。能量跟踪（Energy Trace）技术使用户可通过观察工作功耗、待机功耗和外设功耗分析来实时查看能耗。使用MSP430F5438AMCU允许系统连续检测和记录传感器数据并作出自主决定，同时仅唤醒双模CC2564蓝牙控制器等无线电器件。为消耗最少量的功率，CC2564器件可利用MSP430 MCU的通信和节电模式。CC2564蓝牙器件可作为连接到您智能手机、平板电脑或个人电脑（PC）的互联网网关，以便从传感器和系统收集实时数据。TPS6572x仅凭两个简单的电轨即可为整个系统供电，还可提供USB电池充电功能。

大多数器件在睡眠或唤醒事件中都依靠按钮。TPS6572x具有按钮检测功能，该功能可让系统的其余部分进入深度睡眠模式以便节约能量，或进入唤醒模式以便继续运行。总之，这些器件可创建小巧高效的电池供电型应用。在健身带、心率监测器、工业数据记录仪和工业传感器等应用中，这些器件可一起使用。

使用PMIC为多轨系统供电能实现灵活高效、更简单更小巧的设计。我们的PMIC可分别为子系统、主处理器供电或同时为主处理器和子系统供电。如果下一次您的应用上有多个电源轨，不妨考虑选用PMIC。

图2：简单设备经常使用多个电源轨。TPS65721的多轨输出能实现小巧高效的设计。