隨著電子技術和系統(tǒng)的迅猛發(fā)展，電池已成為無處不在的能源供應，為個人電子設備和電動汽車（EV）等各類設備提供動力。電池電源的轉型趨勢依舊強勁，然而，如何在更長的時間內(nèi)實現(xiàn)更高的電池性能仍是一個挑戰(zhàn)。

在這一挑戰(zhàn)中，低靜態(tài)電流（IQ）技術發(fā)揮了至關重要的作用。IQ是指器件在開啟但處于非活動狀態(tài)（通常是待機或睡眠模式）時的功耗。許多電池供電設備在生命周期的99%時間里都處于待機模式，因此減小IQ對于電池效率至關重要。德州儀器憑借其專有的BiCMOS工藝技術，通過創(chuàng)新的電路設計實現(xiàn)了極低的IQ，進一步延長了電池運行時間，同時又不影響系統(tǒng)性能。

德州儀器電池監(jiān)測器業(yè)務部經(jīng)理Siddharth Sundar表示：“得益于低功耗技術，現(xiàn)在幾乎一切設備都可以使用電池供電。因此，對于比以往更廣泛的設備，我們在思考功耗時關注的重點發(fā)生了變化。”

低 IQ 技術的突破如何推動電池供電系統(tǒng)發(fā)展

電池的普及不僅僅局限于小型個人電子設備，還快速普及到更大的設備，包括工業(yè)電動工具、電動汽車和醫(yī)療儀器。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術的迅速發(fā)展，電池的這一趨勢預計將繼續(xù)，使得低 IQ 創(chuàng)新成為驅動高效能源利用的重要因素。設計工程師長期以來一直致力于為個人電子產(chǎn)品開發(fā)IQ解決方案，但在如今更大型的工業(yè)和汽車應用中，他們面臨著不同的挑戰(zhàn)。電動汽車需要在空閑時保持低功耗以節(jié)約電力，同時需要能夠平穩(wěn)切換到驅動高功率動態(tài)負載。電動汽車駕駛員希望確保其車輛在長時間停放后仍有足夠的電力可用于行駛。在發(fā)生事故或其他緊急情況時，電動汽車駕駛員還希望能夠通過車載eCall系統(tǒng)進行緊急呼叫，該系統(tǒng)由一個獨立的小電池供電。

隨著更多應用改用電池電源，半導體技術的進步正在幫助解決設計挑戰(zhàn)，帶來了可提高效率并減少元件電流泄漏的 IQ 解決方案。德州儀器正處于這一創(chuàng)新的前沿，通過電源和電池管理器件，在不影響性能、解決方案尺寸或成本的情況下，為電池供電應用實現(xiàn)了低功耗。

例如，德州儀器的BQ76952是一款高精度工業(yè)電池監(jiān)測器，使得睡眠模式下的功耗更低，為1uA至10uA，而工作功耗為200uA至300uA。在待機運行中，這可以節(jié)省10至20倍的功耗，同時支持用戶在不同使用場景中進行性能和功耗之間的靈活權衡。

工藝技術的突破也使設計工程師能夠降低電池管理器件中的電流泄漏。大部分泄漏來自大型數(shù)字電路、存儲器和高功率場效應晶體管（FET）。然而，德州儀器的高密度電阻器和電容器與新的電路技術相結合，使數(shù)字電路變得更小，從而減少了了電流泄漏和IQ。

德州儀器電池電量監(jiān)測計設計總監(jiān)Vishnu Ravinuthula表示：“采用專用的低功耗工藝技術和合適的高壓元件可以產(chǎn)生很大的影響，不僅能降低芯片的IQ，還能長期延長電池壽命。”

快速喚醒時間能夠延長電池壽命

要降低IQ，一種途徑是防止電流泄露，另一種途徑則是確保器件能夠在待機和更高功率負載之間快速而高效地切換。電源精度衡量實際輸出與編程設定值的接近程度，通常受到其負載瞬態(tài)響應的限制，而負載瞬態(tài)響應衡量器件在負載電流或電源電壓突然變化后多快返回到目標輸出電壓。瞬態(tài)響應時間較長會導致器件從睡眠模式上電時能耗增加。德州儀器的快速喚醒比較器和零IQ反饋控制等快速響應機制，能夠更大限度地縮短瞬態(tài)響應時間，而又不影響低功耗性能。

例如，德州儀器的降壓開關穩(wěn)壓器和電壓監(jiān)控器具有業(yè)內(nèi)出色的響應和電流檢測時間。它們使器件能夠快速喚醒，從而節(jié)省了電力。

德州儀器升壓轉換器和控制器營銷經(jīng)理Vladislav Merenkov表示：“快速喚醒時間不僅能滿足用戶對便利性的期望，還能顯著降低能耗并提高電池壽命。”

隨著電子產(chǎn)品的增長勢頭不減，IQ技術的創(chuàng)新將使我們的行業(yè)能夠在日益多樣化和復雜的各種電池供電設備中更大限度地提高功效。通過低待機和關斷功耗模式，德州儀器的IQ技術能夠延長電池運行時間和貨架期，并降低成本，而不損害性能。在電池技術的不斷創(chuàng)新中，德州儀器憑借其引領性的低IQ技術為電子設備和電動汽車等領域的電池供電系統(tǒng)注入新的活力，為未來智能科技的發(fā)展鋪平了道路。