隨著智能化水平提高、生態(tài)的完善以及技術(shù)的成熟，近年來可穿戴設(shè)備得到了飛速的發(fā)展，從日常生活到健康管理、再到游戲娛樂，它已然滲透到人們生活的方方面面。生活中最常見的可穿戴設(shè)備莫過于智能手表及智能手環(huán)，它集成高分辨率彩色顯示屏以及藍(lán)牙等無線傳輸模塊，可以實(shí)現(xiàn)豐富的信息交互，同時(shí)還集成了多種傳感器模塊，能夠幫助用戶實(shí)現(xiàn)日常的健康監(jiān)測。除此之外，AR（虛擬現(xiàn)實(shí)）眼鏡在近幾年也得到了迅猛發(fā)展，未來AR技術(shù)將會(huì)越來越多地走入大眾的視野。

通常，可穿戴設(shè)備中會(huì)集成多種模塊，系統(tǒng)設(shè)計(jì)中需要升壓（Boost）或降壓/升壓(Buck-boost)轉(zhuǎn)換器來將較低的電池輸出電壓提升至各類模塊所需的輸入電壓。德州儀器（TI）2022年新推出的降壓/升壓轉(zhuǎn)換器TPS631000能夠很好地滿足這一類應(yīng)用的需求。這是一款采用恒定頻率峰值電流模式控制的降壓/升壓轉(zhuǎn)換器，具有 3A 峰值電流限制（典型值）和 1.6V 至 5.5V 輸入電壓范圍以及1.2V至5.3V的輸出電壓范圍。此外，TPS631000的靜態(tài)電流僅為8 μA，且封裝尺寸小（1.2mm × 2.1mm SOT-583 封裝），能夠滿足可穿戴設(shè)備待機(jī)時(shí)間長、小體積尺寸的需求。

目前，大多數(shù)智能手表及智能手環(huán)都具有生物信息檢測的功能，該功能通常需要光學(xué)生物傳感模塊（如AFE4410）來實(shí)現(xiàn)，綠光用于心率檢測，紅光或紅外光則用于血氧飽和度檢測，發(fā)出不同顏色光的LED導(dǎo)通電壓也有差異，如下表

應(yīng)用TPS631000的設(shè)計(jì)框圖如下所示：

首先，TPS631000的基本參數(shù)（TPS631000數(shù)據(jù)表）可以滿足該應(yīng)用的需求，當(dāng)輸入電壓近似等于輸出電壓時(shí)，TPS631000 會(huì)自動(dòng)以升壓、降壓或 3 周期降壓/升壓模式運(yùn)行。它還能夠以定義的占空比進(jìn)行模式切換，避免不必要的模式內(nèi)切換，以減少輸出電壓紋波。生物傳感模塊一般不會(huì)持續(xù)工作，多數(shù)設(shè)計(jì)是間隔一定時(shí)間運(yùn)行一次，因此，大部分時(shí)間該模塊會(huì)處于待機(jī)狀態(tài)，TPS631000的靜態(tài)電流僅為8 μA，因此可在輕載條件下實(shí)現(xiàn)出色效率，最大限度減少不必要的電能損耗以延長待機(jī)時(shí)間。此外，TPS631000提供小尺寸解決方案，采用 1.2mm × 2.1mm SOT-583 封裝、一個(gè) 1μH 電感器和一個(gè) 0805 輸出電容器，方便開發(fā)者實(shí)現(xiàn)小型化設(shè)計(jì)。

相比智能手表這類成熟的可穿戴設(shè)備，AR（增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)）眼鏡則是近年隨“元宇宙”逐漸走入大眾視野的新興產(chǎn)品，它集成的功能模塊更加豐富、技術(shù)難度更高，從而對用料的可靠性要求也更高。AR眼鏡中，較為常見的有觸覺震動(dòng)、電機(jī)、藍(lán)牙、TOF等模塊，均可與TPS631000搭配實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

作為升壓、降壓/升壓轉(zhuǎn)換器中的明星產(chǎn)品，TPS631000以其性能高、尺寸小、價(jià)格低等優(yōu)勢完美地適配了個(gè)人電子產(chǎn)品中可穿戴設(shè)備的應(yīng)用。

審核編輯：郭婷