隨著人們對更小型、更智能互聯設備的愈發依賴，電源的需求增長速度比以往更為快速。特別是IoT的發展對電池提出了更高的需求，當這些產品小型化的時候，如何讓電池做得更小，或者在一些應用場景里是做到不需要電池，就變得非常關鍵。德州儀器（TI）電池管理組工程師們為了順應電子設備微型化、電池使用壽命需求更長的趨勢，開發了四款低靜態電流(IQ)的產品，它們共同的特點都是自耗電比較低。那為什么要做低靜態的電流呢？“低功耗、小型化”，德州儀器（TI）電池管理系統產品線經理王世斌在德州儀器超低靜態電流（IQ）的電源管理媒體說明會上向電子技術應用記者這樣形容到。
王世斌 德州儀器（TI）電池管理系統產品線經理
“具體來說，驅動低IQ需求有兩大因素，一個是電池運行的電源系統需要低待機功耗以延長電池壽命，并提供更好的用戶體驗；另一個是非攜帶式電子設備需要更精確的產品服務結束周期偵測 (end-of-service detection)和更大的待機電源效率?！?/strong>電池的使用壽命是有限的，一個鋰電池一般是500次充放電，如果把靜態電流做得更小的話，比如之前每天充一次電，或者有些產品是每周充一次電，現在可以做到兩天或者兩周充一次電，使待機時間增倍，減少充電次數，從而延長電池壽命。“對自耗電來說，靜態電流只有更小，沒有最小，TI致力于在此方面投入更多的研發時間，使靜態電流達到更小，從而給業界帶來更好的產品?！?/strong>靜態電流是至關重要的，因為大多數產品很多時間都是處于靜態的、不工作的監控狀況下，可能每小時或者每分鐘才進行測試或者采集數據，所以大部分時間它的功耗都是花在靜態電流上，如果靜態電流做得更小，便可以把充電的次數降低，從而延長電池的壽命。
TPS7A02 線性的穩壓器
作為業界比較領先的LDO，TPS7A02擁有三大優勢：首先，它的靜態電流只有25nA，比前一代耗能降低了約40倍；第二個優勢是體積小，只有0.65mm×0.65mm的封裝，可幫助工程師將解決方案尺寸縮小70%；第三個優勢是喚醒速度更快，對于1至50mA的負載瞬態能夠在5μs以內響應，僅為競品器件瞬態響應時間的一半。前款產品一年前還是在1μA上，TPS7A02的功耗降低了40倍，是哪些方面取得了突破呢？“工藝的優化和電路上的創新，”王世斌經理解釋道，“TI采用了最先進的工藝對靜態電流進行優化；在電路上面也進行著不斷創新，把參考電壓做得更準更低，優化每一個耗電較高的模塊”。
TPS7A02兼具超低IQ和快速瞬時回應，有助于提高系統壽命，他的應用非常廣泛。比如，在電網基礎設施中，低靜態電流LDO可以保證在電表的生命周期中不需要更換電表電池，從而可以節省很多人力；在家居或家居自動化、醫療行業、可穿戴設備中也同樣非常適用，因為很多時候設備處于待電狀態，將靜態電流做低，便可減少充電的次數，達到更長的待機時間，從而確保在需要使用的時候，設備還是有電的，而不是待機時設備電已耗盡。
TPS62840 DC/DC開關穩壓器
作為DC/DC開關穩壓器，與前一代產品（360nA）相比，TPS62840降到了60nA，是業內最低IQ的開關穩壓器，封裝也從2mm×3mm減小到了1.5mm×2mm。作為DC/DC，如此低的靜態電流是如何達到的呢？“需要在開關鍵里不斷更新上管跟下管”，王世斌經理介紹到，“除此之外，TPS62840還有個特色，降噪效果非常好”。TPS62840增加了停止模式，可以將開關電源短暫停下來，用它的外掛電容為系統提供短時間的電壓，以便采集比較敏感的數據，噪音等級跟LDO已經非常接近。
TPS62840的應用場景同樣是電網、家居自動化和個人電子產品等，那作為設計師將如何選取20nA的LDO和60nA的DC/DC的呢？“關鍵在于工作時間長短，動態時間長選65nA，靜態時間長選25nA”，王世斌經理介紹道，“TI推出TPS62840開關穩壓器可滿足始終開啟（always-on）的應用的需求”。在電網設計中，如果材料數據較頻繁，工作時間比較長，這時可以選擇一個開關電源；在自動化的場景，比如攝像機里，也可以用到DC/DC，對影像進行處理，電流負載比較大的場景可以提供比較好的效率。
TPS3840 高輸入電壓、高效監控器
監控器在大部分時間都不工作，需要它工作的次數很少，因為它是復位的芯片，在系統異常的時候，才會做復位的信號，這種產品99.99%的時間都是在睡眠的狀況，因此也需要非常低的自耗電。但是由于這種自耗電在正常工作時看不到實際的操作以及價值，所以同樣需要把自耗電降到最低。TPS3840主要的特性是可以在10V范圍內操作，外部加兩個分壓可以做到20V的耐壓，結合350nA的自耗電，能做到1pa，比如，監控4V的系統，1pa就是4mV，是非常高的精度，TPS3840就是依靠納米級功耗與高精確度的最佳組合來延長系統電池使用壽命。如果能把每個監控芯片靜態電流都降低，那是非常省電、非常環保節能的一項舉措。
作為復位芯片，TPS3840還有一個特別的應用場景，EPOS終端銷售機。很多刷卡或者刷二維碼的場景中，需要對中央系統進行聯系通訊，認證終端客戶的身份，如果系統在中間出現異常，交易便會取消，因此復位芯片是非常重要的，因為它可以監控系統異常，進行復位，從而使金融交易在比較穩定的環境里進行。
BQ25619 開關充電器
相對于其它三款用于小電池、或一次性電池的nA級產品，mA級的BQ25619專門用于可充電電池，是業界最低截止電流的開關充電器，以此延長電池的使用壽命。眾所周知，產品的功耗越高，需要的電池電量越大，比如以前手機通常是2安培的電池，現在已經漲到了3安培，那低功耗產品的發展方向是什么呢？“在同樣待機時間里，把電池做得更小，更便宜，把截止電流做的非常低，在充電和截止精確度之間支持更長的電池壽命?！?/strong>減少小電池充電的次數，從而帶來更好的用戶體驗。
BQ25619充電器擁有三合一的功能，整合充電、升壓轉換器和電壓保護等功能，以95%的效率提供超快速充電。BQ25619創新型的運輸模式（ship mode，400nA）可以將用戶體驗做到最佳，通過電子膠貼做成低功耗的省電模式，可以延長待機時間，設備從國外運到國內，或從國內運到國外需要三個月的運輸時間，外加三個月在線下儲存，如果自耗電做到很低，終端客戶拿到產品以后，只要按一個按鈕就可以啟動產品，非常方便。
低截止電流有助于醫療和個人電子產品應用，如助聽器、耳塞和無線充電盒。隨著電池容量的增加，以及可設定充電計時器的輔助，將耳塞和充電盒的電池運行時間延長，大幅延長電池壽命，并減少使用時的充電次數。另一個特別應用是貨物運輸，比如藥品在運輸過程中，需要對溫度進行監控，對物品在運輸過程中的溫度進行記錄，這些記錄都需要一塊電池去啟動模塊。以前電池做得比較大，而且充電次數比較頻繁，會導致需要不斷充電，浪費很多時間，如果電池充電次數減少，那么在路上的時間可以更長，司機載貨時間更長，更方便。在運輸資產追蹤場景中同樣適用。
對很多設計師來說，版面的布局是最大的挑戰，因為系統中功能越多，版面越緊張。TI的四款新品將芯片的面積縮小一半，對設計師來說是最實在的好處。另外，設計師在設計中需要計算整體系統的靜態電流，較高的靜態電流，需要花很多時間優化系統，做不同軟件的優化或者不同模式的優化，如果把靜態電流降下來，將不再需要進行這些計算了。
無論線上還是線下，TI對客戶進行全方位的支持，在TI官網上通過搜索，可以找到很多細致的電源管理相關資料。對一些有仿真需求的設計師來說，TI提供的WEBENCH?，可以做一些DC/DC升降壓的仿真，讓客戶可以第一版成功，減少改版次數；同時，無論線上或是線下，TI提供一系列的基礎培訓，特別是在線上，會提供各種各樣的、從入門級到專家級的培訓。