尺寸降低50%！面向可穿戴應用領域的PMIC

電子發燒友網報道（文/李誠）據IDC數據統計顯示，2021年Q3全球可穿戴設備出貨量達1.384億臺，同比增長9.9%，其中國內市場出貨量達3528萬臺，同比增長5.0%，預計2024年全球智能可穿戴設備出貨量將達到6.32億臺。

在可穿戴的小型化設備中，電源管理一直是行業關注的重點，也是提升用戶體驗的關鍵。如今可穿戴設備可實現的功能逐漸豐富，設備系統能耗也有明顯提升，使用高效的PMIC可有效地提高電源轉換效率、降低系統功耗，將每瓦的性能實現最大化，延長設備的電池續航能力。

Qorvo面向醫療可穿戴設備的低功耗PMIC

談可穿戴PMIC談到Qorvo，可能有些人會感到詫異，在很多人的印象中，Qorvo是一家專注于提供無線射頻解決方案的公司，是通信基站、手機射頻芯片、物聯網射頻芯片領域的領頭羊，Qorvo何時開始進軍PMIC領域的呢？其實，在早2019年Qorvo收購了一家專注于電源管理與電機驅動芯片設計與研發的Active-Semi。

Active-Semi在PMIC領域有著豐富的經驗技術積累，此前Active-Semi推出的PMIC還受到了眾多廠商的認可，并在運動相機這一細分領域中拿到了將近50%的市場份額。如今可穿戴設備市場興起，市場對可應用于小型化設備的PMIC需求異常強勁，Qorvo基于Active-Semi在PMIC領域的自身優勢推出了適用于可穿戴設備的PMIC ACT81460。

ACT81460是由Qorvo面向小型電池供電系統推出的一款PMIC，該芯片集成了線性充電功能，靜態電流為6μA，極低的待機電流有利于提升電池的續航能力，尤其是應用于長時間處于待機狀態或低功耗的設備中。為進一步提升電池供電設備的續航能力，Qorvo還為其設計了低功耗工作模式，在低功耗模式下，ACT81460可根據實際需求對穩壓器數量的開啟或關斷進行配置，進而實現電池能效的最大化。

ACT81460支持4V至5V的電壓輸入，同時芯片內部還集成了3個低壓差穩壓器和3個負載開關，以及4可配置的GPIO和4個高效的DC/DC轉換器，其中兩個是降壓轉換器，1個是升降壓雙向轉換器，另一個是最高支持20V的升壓轉換器。每一個DC/DC轉換器的輸出的值都能根據實際應用需求通過配置I₂C實現。由于DC/DC轉換器的高效性，這款PMIC可充分地將電池電壓用至2.7V。芯片采用了WLCSP封裝，規格大小為3.3*3.3mm，滿足可穿戴設備對芯片小型化的要求。

Maxim支持多路輸出、尺寸降低50%的PMIC

在可穿戴領域，截至目前Maxim已推出多款產品，其中max20310是Maxim此前發布的一款具有超低靜態電流的PMIC。該芯片由兩個單電感和兩個低壓差穩壓器以及其他電源管理器件組成。

max20310采用了創新型的單電感多路輸出架構，能夠在使用單電感的情況下提供兩個可編程的電壓輸出通道，以此實現最大限度縮小芯片體積的目的，提升終端產品設計的靈活性。并且通過這一設計，還能將每路輸出的靜態電流降至了最低，與傳統的分立式設計方案相比，在待機狀態下靜態電流降低了40%以上。

同時，該芯片還支持最低在電池電壓為0.7V時工作，將電池的利用率實現最大化，支持輸出電壓高于或低于電池容量電壓。芯片內部集成的兩個具有可編程能力的低壓差線性穩壓器，還可以在系統電路中充當電源開關使用，通過配置將系統外圍電路的設備斷開，降低非必要的電能損耗。并且還集成了一個多路復用器，該器件可用于監控芯片每個功能的電源輸入/出情況。

在具體參數方面，max20310的電池輸入范圍在0.7V至2.0V之間，輸出電壓在0.9V至4.05V之間，可根據實際需求對芯片的輸出電壓進行配置。芯片支持的最大總輸入功率為250mW，在輸出功率為1.8V/10mA時效率為84%達到最佳。芯片采用WLP封裝，規格為1.63*1.63mm，與相同類型產品相比尺寸減小了近50%?？偟膩碚f，無論是低功耗還是小尺寸，這款芯片均能滿足可穿戴設備的應用要求。

結語

在可穿戴設備中，小尺寸的PMIC有助于終端應用的小型化設計，提高器件布局的靈活性。同時還能為更多功能的實現預留出寶貴的空間。低靜態電流能夠更有效的延長設備續航能力，提升用戶的使用體驗。如今可穿戴設備發展迅猛，相信在不久的未來將會有更低功耗、小尺寸的產品進入市場，供終端廠商選擇。