重點知識

• 進階電源裝置和電池監控器可以節省大量電力。
• 低 IQ 技術可實現更小的數位電路，同時降低損失的功率。
• 快速喚醒時間可顯著降低能源消耗。

電子技術和系統的快速發展使得電池無所不在，為從個人電子產品到電動車 (EV) 的各類產品提供動力。雖然轉由電池供電的趨勢沒有放緩的跡象，但設計挑戰依然存在：如何在更長的時間內讓電池維持更高性能。

低靜態電流 (IQ) 技術是這個答案中很重要的一部分。IQ 是裝置開啟但不活動時 (通常稱為待機或睡眠模式) 所消耗的功率。許多電池供電產品 99% 的生命週期都處於待機模式，只有在必要時才通電。雖然 IQ 涉及低功率負載，但將其最小化的能力對於電池效率至關重要。TI 專有 BiCMOS 製程技術中的創新電路設計有助於實現極低的 IQ，並有助於在不影響系統性能的情況下大幅延長電池使用時間。

本公司電池監控業務經理 Siddharth Sundar 表示：「低功率技術讓現今幾乎所有東西都由電池供電，這也使得焦點轉移到我們如何看待比以前更廣泛的裝置的功耗上。」

進一步了解低 IQ 技術

IQ 技術的突破如何推動電池供電系統的發展

電池正在迅速從小型個人電子產品 (如無線耳機和筆記型電腦) 擴展到更大型的裝置，包括工業電動工具、電動車和醫療儀器。

隨著物聯網技術在家庭、工廠和企業中的普及，此一趨勢預期還會持續下去，使低 IQ 創新成為高效電力使用的重要驅動力。

長久以來，設計工程師一直在為個人電子產品開發 IQ 解決方案，但在目前使用電池的大型工業和汽車應用中卻面臨截然不同的挑戰。

電動車在待機時需要具有低功率以節省電力，同時能夠無縫切換到能夠驅動高功率動態負載。電動車駕駛希望確保他們的車輛在長時間停放後，還能有足夠的備用電力來行駛。他們還希望能夠在發生事故或其他緊急情況時使用車載 eCall 系統撥打緊急電話，該系統由單獨的小電池供電。

不影響性能或成本

隨著越來越多的應用轉向電池供電，半導體技術的進步正在協助解決設計挑戰，而 IQ 解決方案可提高效率並減少元件的漏電流。

本公司在電源和電池管理裝置方面處於此創新的先驅，能夠在不影響性能、解決方案尺寸或成本的情況下實現電池供電應用的低功耗。

例如，我們的 BQ76952 是一款高準確度工業電池監控器，可實現 1uA 至 10uA 的低功耗睡眠模式，相較之下，其主動功率則為 200uA 至 300uA。這可以省下 10 到 20 倍的待機操作電流，同時讓使用者能夠靈活地在不同的使用案例場景中在性能和功耗之間進行正確的取捨。

製程技術的突破也使設計工程師能夠減少電池管理裝置的電流洩漏。大多數洩漏來自大型數位電路、記憶體和高功率場效應電晶體 (FET)。然而，本公司的高密度電阻器和電容器，結合新穎的電路技術，使數位電路更小，進而減少洩漏並降低 IQ。

本公司電池電量計設計總監 Vishnu Ravinuthula 表示：「專用的低功率製程技術與合適的高電壓元件相結合可以產生重大影響，不僅可以降低晶片的 IQ，就長期而言還可以提升電池續航力。」

快速喚醒時間可以提升電池續航力

雖然防止洩漏是降低 IQ 的一種方法，確保裝置能夠在待機和較高功率負載之間快速有效地切換則是另一種方法。電源準確度是衡量實際輸出與程式設計值接近程度的指標，通常受其負載暫態響應的限制，負載暫態響應是衡量裝置在負載電流或供應電壓突然變化後，恢復到目標輸出電壓之速度的指標。當裝置從睡眠模式啟動時，較長的暫態響應會增加能耗。這些快速響應時間，例如我們的快速喚醒比較器和零 IQ 回饋控制，可以在不影響低功耗的情況下大幅減少暫態響應。

例如，我們的降壓切換穩壓器和電壓監控器擁有業界最佳的響應和電流偵測時間。它們使裝置能夠快速喚醒，進而節省電力。

本公司的升壓轉換器和控制器行銷經理 Vladislav Merenkov 表示：「快速喚醒時間不僅僅是為了滿足使用者對便利性的期望，這也是為了顯著降低能耗和提升電池續航力。」

既然電子產品的成長沒有放緩的跡象，IQ 創新將使我們的行業能夠在日益多樣化和複雜的電池供電產品中大幅提高電源效率。憑藉著低待機和關機功耗模式，我們的 IQ 技術可延長電池使用時間和保存壽命，在不犧牲性能的情況下降低成本。