現(xiàn)在，許多應(yīng)用程序都采用了觸覺(jué)技術(shù)，通過(guò)觸覺(jué)提供身臨其境且更具吸引力的體驗(yàn)。我們甚至看到了可穿戴設(shè)備中觸覺(jué)的魔力。智能手表可以振動(dòng)，通知您在徒步旅行中轉(zhuǎn)錯(cuò)了彎。當(dāng)您跑步時(shí)，他們可以做同樣的事情，通知您您落后或達(dá)到目標(biāo)配速。誰(shuí)不欣賞讓一個(gè)特定的振動(dòng)來(lái)提醒你老板正在打電話，而另一個(gè)振動(dòng)來(lái)提醒你的另一半的電話的便利性？

然而，將觸覺(jué)集成到可穿戴設(shè)備中并不容易，因?yàn)榭臻g已經(jīng)受到限制，功耗是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。克服這些障礙的一種方法是在設(shè)計(jì)中集成電源管理IC（PMIC）。

用于觸覺(jué)應(yīng)用的PMIC，特別是可穿戴設(shè)備、便攜式設(shè)備甚至一些物聯(lián)網(wǎng)（IoT）小工具等產(chǎn)品，需要滿足對(duì)小尺寸和高效率的嚴(yán)格要求。通常，這些類型的產(chǎn)品會(huì)花費(fèi)大量時(shí)間處于待機(jī)模式，定期喚醒以執(zhí)行某些任務(wù)。這就是為什么從電池中汲取的待機(jī)電流必須盡可能低，以幫助延長(zhǎng)設(shè)備的電池壽命。基于這些標(biāo)準(zhǔn)，一些系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員得出結(jié)論，最好的方法是通過(guò)簡(jiǎn)化電源架構(gòu)并僅產(chǎn)生單個(gè)轉(zhuǎn)換器的靜態(tài)電流來(lái)為整個(gè)系統(tǒng)供電，從而最大限度地降低系統(tǒng)的靜態(tài)電流。例如，他們可能會(huì)指定一個(gè)3V電源為整個(gè)系統(tǒng)供電，使用負(fù)載開(kāi)關(guān)斷開(kāi)電路的某些部分，以便在這些部分處于非活動(dòng)狀態(tài)時(shí)延長(zhǎng)電池壽命。然而，這種方法的問(wèn)題在于，雖然待機(jī)電流最小化，但由于活動(dòng)模式下的功耗較高，因此尚未達(dá)到最佳平均電流。因此，電池充電周期內(nèi)的平均功率未得到優(yōu)化。

實(shí)現(xiàn)高保真觸覺(jué)效果

當(dāng)今的許多可穿戴設(shè)備都利用偏心旋轉(zhuǎn)質(zhì)量（ERM）致動(dòng)器來(lái)產(chǎn)生振動(dòng)。與普通直流電機(jī)一樣，ERM 電機(jī)利用直流電的磁場(chǎng)在圓圈中移動(dòng)物體。相比之下，使用線性諧振執(zhí)行器 （LRA），設(shè)計(jì)人員可以創(chuàng)建更復(fù)雜的振動(dòng)信號(hào)，向設(shè)備佩戴者傳達(dá)上下文信息。LRA使用音圈，該音圈基于交流輸入產(chǎn)生相應(yīng)的振動(dòng)，其頻率和幅度與提供的電信號(hào)相對(duì)應(yīng)。它們更復(fù)雜，但 LRA 通常比 ERM 消耗更少的功率來(lái)產(chǎn)生振動(dòng)。對(duì)于PMIC，一些類似的標(biāo)準(zhǔn)適用;換句話說(shuō)，PMIC可以最大限度地減少產(chǎn)生特定振動(dòng)所需的電池功率，這是理想的選擇。

為了充分解決具有觸覺(jué)功能的可穿戴設(shè)備的電源相關(guān)設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)，PMIC應(yīng)具備：

具有超低靜態(tài)電流的穩(wěn)壓器，可降低始終在線資源的待機(jī)功耗，延長(zhǎng)電池壽命并減小電池尺寸

高效穩(wěn)壓器，可降低有功功率，同時(shí)延長(zhǎng)電池壽命并減小電池尺寸

集成以支持空間受限設(shè)計(jì)中的復(fù)雜電源架構(gòu)

系統(tǒng)管理，具有開(kāi)關(guān)噪聲緩解等元素，統(tǒng)一 I2C 控制、集成按鈕/復(fù)位控制和電量計(jì)

以及節(jié)能的觸覺(jué)驅(qū)動(dòng)器

Maxim宣布推出一款新的PMIC，這是市場(chǎng)上第一款提供觸覺(jué)驅(qū)動(dòng)器的PMIC。MAX20303 PMIC用于超低功耗可穿戴設(shè)備，具有ERM/LRA觸覺(jué)驅(qū)動(dòng)器，具有自動(dòng)諧振跟蹤功能。PMIC的電源管理功能可延長(zhǎng)電池充電，該器件采用3.71mm x 4.21mm晶圓級(jí)封裝（WLP）。MAX20303還具有：

微型靜態(tài)電流升壓和降壓穩(wěn)壓器

集成線性鋰離子電池充電器、微靜態(tài)電流低壓差 （LDO） 穩(wěn)壓器和吸電流器

上電/復(fù)位控制器，I2C 可配置性和可選燃油表

MAX20303的應(yīng)用框圖是用于超低功耗可穿戴設(shè)備的高度集成和可編程電源管理方案。

作為示例應(yīng)用，請(qǐng)考慮 GPS 運(yùn)動(dòng)手表。在本款腕表中，MAX20303可為處理器、傳感器、GPS和低功耗藍(lán)牙接口提供所有電源軌。它還可以為電池充電，監(jiān)控電池充電狀態(tài)，并向用戶提供觸覺(jué)反饋。

審核編輯：郭婷