西門子6ES7307-1BA01-0AA0

 通訊功能 可以使用集成在系統(tǒng)中的功能塊建立與 S7/C7 合作伙伴的通訊服務(wù)。
SIMATIC S7-300 通過通訊處理器或通過配備集成 PROFINET 接口的 CPU 連接到 PROFINET IO 總線系統(tǒng)。配備 PROFINET 接口的 CPU 可實(shí)現(xiàn)高速、易于使用的分布式自動(dòng)化組態(tài)。
“全局?jǐn)?shù)據(jù)通訊”服務(wù)可以在聯(lián)網(wǎng)的CPU間周期性地進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。 一個(gè) S7-300 CPU 多和 4 個(gè)數(shù)據(jù)包交換數(shù)據(jù)，每個(gè)數(shù)據(jù)包含有 22 字節(jié)數(shù)據(jù)，可同時(shí)有 16 個(gè) CPU 參與數(shù)據(jù)交換(使用 STEP 7 V4.x)。
使用“全局?jǐn)?shù)據(jù)通訊”服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)連接的 CPU 可以循環(huán)交換數(shù)據(jù)（每個(gè)循環(huán)多交換 4 個(gè)全局?jǐn)?shù)據(jù)包，每個(gè)數(shù)據(jù)包有 22 個(gè)字節(jié)）。例如，這允許一個(gè) CPU 訪問另一個(gè) CPU 的數(shù)據(jù)、位存儲(chǔ)器或過程映像。只可通過 MPI 進(jìn)行全局?jǐn)?shù)據(jù)通訊。使用 STEP 7 中的 GD 表進(jìn)行組態(tài)。

可靠的組件用于建立 MPI 通訊： PROFIBUS 和“分布式 I/O”系列的總線電纜、總線連接器和 RS 485 中繼器。它們可以優(yōu)化配備安裝達(dá)到特定要求。例如，如果需要可連接多串聯(lián) 10 個(gè)中繼器，以實(shí)現(xiàn)任何兩個(gè) MPI 節(jié)點(diǎn)之間的大距離。
方便的人機(jī)界面 (HMI) 服務(wù)已經(jīng)集成在 S7-300 的操作系統(tǒng)中。這些功能不再需要耗時(shí)的編程：SIMATIC HMI 系統(tǒng)需要來自 SIMATIC S7-300 的過程數(shù)據(jù) - S7-300 按照請(qǐng)求的刷新間隔傳輸過程數(shù)據(jù)。SIMATIC S7-300 的操作系統(tǒng)自動(dòng)傳輸數(shù)據(jù)。整個(gè)系統(tǒng)使用統(tǒng)一的符號(hào)和數(shù)據(jù)庫。
點(diǎn)到點(diǎn)連接是用來建立經(jīng)濟(jì)有效的數(shù)據(jù)通訊方式，通過 CP 340/CP 341 通訊處理器或集成在CPU 313C-2 PtP 或 CPU 314C-2 PtP的內(nèi)置接口進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊

使用 S7-300，將有一個(gè)合適的通訊處理器 (CP 342-2)，可用于 AS-Interface 總線，以連接現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備（AS-Interface 從站）。
更多信息，請(qǐng)參見通訊處理器說明．
CPU 的智能診斷系統(tǒng)連續(xù)控制系統(tǒng)功能并記錄故障和特定系統(tǒng)事件（例如，定時(shí)誤差、模塊故障等）。這些事件標(biāo)記有時(shí)間戳并被保存在環(huán)形緩沖區(qū)，以用于稍后的故障排除。
MPI（多點(diǎn)接口）是集成在 SIMATIC S7-300 CPU 上的通訊接口。它能用于簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)任務(wù)。
CPU指令集和相應(yīng)的執(zhí)行時(shí)間列表。 可執(zhí)行塊（OB、SFC、SFB）及其執(zhí)行時(shí)間的列表。

 一、簡(jiǎn)述

    多年來，可編程控制器（以下簡(jiǎn)稱PLC）從其產(chǎn)生到現(xiàn)在，實(shí)現(xiàn)了接線邏輯到存儲(chǔ)邏輯的飛躍；其功能從弱到強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了邏輯控制到數(shù)字控制的進(jìn)步；其應(yīng)用領(lǐng)域從小到大，實(shí)現(xiàn)了單體設(shè)備簡(jiǎn)單控制到勝任運(yùn)動(dòng)控制、過程控制及集散控制等各種任務(wù)的跨越。今天的PLC在處理模擬量、數(shù)字運(yùn)算、人機(jī)接口和網(wǎng)絡(luò)的各方面能力都已大幅提高，成為工業(yè)控制領(lǐng)域的主流控制設(shè)備，在各行各業(yè)發(fā)揮著越來越大的作用。

    二、PLC的應(yīng)用領(lǐng)域

    目前，PLC在國(guó)內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂等各個(gè)行業(yè)，使用情況主要分為如下幾類：

    1．開關(guān)量邏輯控制

    取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實(shí)現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺(tái)設(shè)備的控制，也可用于多機(jī)群控及自動(dòng)化流水線。如注塑機(jī)、印刷機(jī)、訂書機(jī)械、組合機(jī)床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。

    2．工業(yè)過程控制

    在工業(yè)生產(chǎn)過程當(dāng)中，存在一些如溫度、壓力、流量、液位和速度等連續(xù)變化的量（即模擬量），PLC采用相應(yīng)的A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊及各種各樣的控制算法程序來處理模擬量，完成閉環(huán)控制。PID調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的一種調(diào)節(jié)方法。過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場(chǎng)合有非常廣泛的應(yīng)用。

    3．運(yùn)動(dòng)控制

    PLC可以用于圓周運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)的控制。一般使用的運(yùn)動(dòng)控制模塊，如可驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊，廣泛用于各種機(jī)械、機(jī)床、機(jī)器人、電梯等場(chǎng)合。

    4．?dāng)?shù)據(jù)處理

    PLC具有數(shù)學(xué)運(yùn)算（含矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算）、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。數(shù)據(jù)處理一般用于如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。

    5．通信及聯(lián)網(wǎng)

    PLC通信含PLC間的通信及PLC與其它智能設(shè)備間的通信。隨著工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，現(xiàn)在的PLC都具有通信接口，通信非常方便。

    三、PLC的應(yīng)用特點(diǎn)

    1．可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)

    高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了*的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。使用PLC構(gòu)成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比，電氣接線及開關(guān)接點(diǎn)已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC帶有硬件故障自我檢測(cè)功能，出現(xiàn)故障時(shí)可及時(shí)發(fā)出警報(bào)信息。在應(yīng)用軟件中，應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除PLC以外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護(hù)。這樣，整個(gè)系統(tǒng)將*的可靠性。

    2．配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)

    PLC發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品，可以用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場(chǎng)合。除了邏輯處理功能以外，PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。多種多樣的功能單元大量涌現(xiàn)，使PLC滲透到了位置控制、溫度控制、CNC等各種工業(yè)控制中。加上PLC通信能力的增強(qiáng)及人機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展，使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。

    3．易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎

    PLC是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容易，編程語言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語言的圖形符號(hào)與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，為不熟悉電子電路、不懂計(jì)算機(jī)原理和匯編語言的人從事工業(yè)控制打開了方便之門。

    4．系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，工作量小，維護(hù)方便，容易改造

    PLC用存儲(chǔ)邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造的周期大為縮短，同時(shí)日常維護(hù)也變得容易起來，更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序而改變生產(chǎn)過程成為可能。這特別適合多品種、小批量的生產(chǎn)場(chǎng)合。

    四、PLC應(yīng)用中需要注意的問題

    PLC是一種用于工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化控制的設(shè)備，一般不需要采取什么措施，就可以直接在工業(yè)環(huán)境中使用。然而，盡管有如上所述的可靠性較高，抗干擾能力較強(qiáng)，但當(dāng)生產(chǎn)環(huán)境過于惡劣，電磁干擾特別強(qiáng)烈，或安裝使用不當(dāng)，就可能造成程序錯(cuò)誤或運(yùn)算錯(cuò)誤，從而產(chǎn)生誤輸入并引起誤輸出，這將會(huì)造成設(shè)備的失控和誤動(dòng)作，從而不能保證PLC的正常運(yùn)行，要提高PLC控制系統(tǒng)可靠性，一方面要求PLC生產(chǎn)廠家提高設(shè)備的抗干擾能力；另一方面，要求設(shè)計(jì)、安裝和使用維護(hù)中引起高度重視，多方配合才能完善解決問題，有效地增強(qiáng)系統(tǒng)的抗干擾性能。因此在使用中應(yīng)注意以下問題：

    1．工作環(huán)境

    (1)溫度PLC要求環(huán)境溫度在0~55oC，安裝時(shí)不能放在發(fā)熱量大的元件下面，四周通風(fēng)散熱的空間應(yīng)足夠大。

    (2)濕度為了保證PLC的絕緣性能，空氣的相對(duì)濕度應(yīng)小于85%（無凝露）。

    (3)震動(dòng)應(yīng)使PLC遠(yuǎn)離強(qiáng)烈的震動(dòng)源，防止振動(dòng)頻率為10~55Hz的頻繁或連續(xù)振動(dòng)。當(dāng)使用環(huán)境不可避免震動(dòng)時(shí)，必須采取減震措施，如采用減震膠等。

    (4)空氣避免有腐蝕和易燃的氣體，例如氯化氫、硫化氫等。對(duì)于空氣中有較多粉塵或腐蝕性氣體的環(huán)境，可將PLC安裝在封閉性較好的控制室或控制柜中。

    (5)電源PLC對(duì)于電源線帶來的干擾具有一定的抵制能力。在可靠性要求很高或電源干擾特別嚴(yán)重的環(huán)境中，可以安裝一臺(tái)帶屏蔽層的隔離變壓器，以減少設(shè)備與地之間的干擾。一般PLC都有直流24V輸出提供給輸入端，當(dāng)輸入端使用外接直流電源時(shí)，應(yīng)選用直流穩(wěn)壓電源。因?yàn)槠胀ǖ恼鳛V波電源，由于紋波的影響，容易使PLC接收到錯(cuò)誤信息。

    西門子6ES7307-1BA01-0AA0

2．控制系統(tǒng)中干擾及其來源

    現(xiàn)場(chǎng)電磁干擾是PLC控制系統(tǒng)中較常見也是易影響系統(tǒng)可靠性的因素之一，所謂治標(biāo)先治本，找出問題所在，才能提出解決問題的辦法。因此必須知道現(xiàn)場(chǎng)干擾的源頭。

    (1)干擾源及一般分類

    影響PLC控制系統(tǒng)的干擾源，大都產(chǎn)生在電流或電壓劇烈變化的部位，其原因是電流改變產(chǎn)生磁場(chǎng)，對(duì)設(shè)備產(chǎn)生電磁輻射；磁場(chǎng)改變產(chǎn)生電流，電磁高速產(chǎn)生電磁波。通常電磁干擾按干擾模式不同，分為共模干擾和差模干擾。共模干擾是信號(hào)對(duì)地的電位差，主要由電網(wǎng)串入、地電位差及空間電磁輻射在信號(hào)線上感應(yīng)的共態(tài)（同方向）電壓疊加所形成。共模電壓通過不對(duì)稱電路可轉(zhuǎn)換成差模電壓，直接影響測(cè)控信號(hào)，造成元器件損壞（這就是一些系統(tǒng)I/O模件損壞率較高的主要原因），這種共模干擾可為直流，亦可為交流。差模干擾是指作用于信號(hào)兩極間的干擾電壓，主要由空間電磁場(chǎng)在信號(hào)間耦合感應(yīng)及由不平衡電路轉(zhuǎn)換共模干擾所形成的電壓，這種干擾疊加在信號(hào)上，直接影響測(cè)量與控制精度。

    (2)PLC系統(tǒng)中干擾的主要來源及途徑

    a.強(qiáng)電干擾

    PLC系統(tǒng)的正常供電電源均由電網(wǎng)供電。由于電網(wǎng)覆蓋范圍廣，它將受到所有空間電磁干擾而在線路上感應(yīng)電壓。尤其是電網(wǎng)內(nèi)部的變化，刀開關(guān)操作浪涌、大型電力設(shè)備起停、交直流傳動(dòng)裝置引起的諧波、電網(wǎng)短路暫態(tài)沖擊等，都通過輸電線路傳到電源原邊。

    b.柜內(nèi)干擾

    控制柜內(nèi)的高壓電器，大的電感性負(fù)載，混亂的布線都容易對(duì)PLC造成一定程度的干擾。

    c.來自信號(hào)線引入的干擾

    與PLC控制系統(tǒng)連接的各類信號(hào)傳輸線，除了傳輸有效的各類信息之外，總會(huì)有外部干擾信號(hào)侵入。此干擾主要有兩種途徑：一是通過變送器供電電源或共用信號(hào)儀表的供電電源串入的電網(wǎng)干擾，這往往被忽視；二是信號(hào)線受空間電磁輻射感應(yīng)的干擾，即信號(hào)線上的外部感應(yīng)干擾，這是很嚴(yán)重的。由信號(hào)引入干擾會(huì)引起I/O信號(hào)工作異常和測(cè)量精度大大降低，嚴(yán)重時(shí)將引起元器件損傷。

    d.來自接地系統(tǒng)混亂時(shí)的干擾

    接地是提高電子設(shè)備電磁兼容性（EMC）的有效手段之一。正確的接地，既能抑制電磁干擾的影響，又能抑制設(shè)備向外發(fā)出干擾；而錯(cuò)誤的接地，反而會(huì)引入嚴(yán)重的干擾信號(hào)，使PLC系統(tǒng)將無法正常工作。

TI認(rèn)為在可穿戴設(shè)備中，電池通常非常小(例如100 mAh)，設(shè)備又需要持續(xù)幾天甚至是幾個(gè)星期而又不用充電，因此功耗是一個(gè)關(guān)鍵的設(shè)計(jì)考慮因素。因此，高功率轉(zhuǎn)換效率將是一個(gè)關(guān)鍵的設(shè)計(jì)要素。時(shí)尚的手腕式可穿戴設(shè)備要想保持其酷炫特點(diǎn)，電子電路需要保持在極小的尺寸以內(nèi)。這推動(dòng)了高水平的包括電源管理IC在內(nèi)的全器件集成。此外，功率器件的占板面積和封裝應(yīng)做到盡可能小。另外，可穿戴設(shè)備可能采用新型電源，例如對(duì)太陽能或熱能進(jìn)行能量采集。同時(shí)，某些產(chǎn)品可能更傾向于非接觸式充電。這些非接觸式充電當(dāng)中包括了無線充電。

　　對(duì)于可穿戴電源目前存在的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)，總結(jié)了以下五點(diǎn)。

　　1、在鋰電池過充或溫度過高會(huì)導(dǎo)致起火，鋰電池的安全性問題仍讓人擔(dān)憂的同時(shí)，充電器應(yīng)具有幾乎所有類型的安全設(shè)計(jì)，包括過壓保護(hù)、過流保護(hù)、過溫保護(hù)、短路保護(hù)和低溫充電等，甚至是在充電器IC及解決方案尺寸必須保持非常小的情況下也是如此。

　　2、因?yàn)榭纱┐髟O(shè)備中的電池較小，充電精度的需求提高使為這些小電池充電并非易事。充電器必須能夠提供更小的充電截止電流。換言之，充電器的精度應(yīng)該更高，達(dá)m*。例如，在智能手機(jī)系統(tǒng)中，2,000 mAh電池的正常充電電流為1.2 A(0.6 C)，充電截止電流應(yīng)為正常充電電流的1/10～1/20，即120 mA～60 mA。然而在手環(huán)中，由于電池容量可能為100 mAh，正常充電電流將為60 mA，充電截止電流應(yīng)為6 mA～3 mA。滿足這種要求的充電器器件很難找到。

　　3、可穿戴設(shè)備應(yīng)具有較長(zhǎng)續(xù)航時(shí)間。通常，如果消費(fèi)者每天都要為設(shè)備充電，他們就會(huì)不高興。在現(xiàn)在許多的智能手機(jī)都必須一兩天充電一次的情況下，終端用戶顯然期待能夠有所改善。整個(gè)電源管理應(yīng)能夠提供高效率的電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，這包括：穩(wěn)壓器效率，以及穩(wěn)壓器和電池充電器應(yīng)提供低靜態(tài)電流、低待機(jī)電流和低漏電流。具有極低漏電流和待機(jī)電流以及低靜態(tài)電流的電源管理器件更加難于設(shè)計(jì)。

　　4、甚至是現(xiàn)今的電池技術(shù)也不能完*電池運(yùn)行時(shí)間的訴求。我們需要在使用可穿戴設(shè)備的同時(shí)，開發(fā)新的電源。新型電源的瓶頸在于其轉(zhuǎn)換為可用功率時(shí)，功率密度和轉(zhuǎn)換效率極低。

　　5、在可穿戴設(shè)備中，因?yàn)闈穸?、腐蝕等關(guān)系，許多產(chǎn)品的失效點(diǎn)為充電/信號(hào)連接器。

　　針對(duì)這些設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)，TI 的應(yīng)對(duì)措施如下。

　　1、TI的充電器IC和電量計(jì)IC為工作中的電池提供了廣泛的保護(hù)和監(jiān)控。TI在保持相同水平保護(hù)功能的同時(shí)縮小半導(dǎo)體尺寸的過程中取得了成功。例如，bq24040和bq25100都與JEITA標(biāo)準(zhǔn)兼容。兩者都具有Ts輸入用于監(jiān)控電池?zé)崦綦娮?，以保證充電溫度在合適范圍內(nèi)。bq24040尺寸為2mm×2mm，并且在2014 年中期推出bq25100之前是小的充電器。bq25100尺寸為1.6 mm×0.9 mm，與0603尺寸的電容相當(dāng)(圖1)。

　　2、主流可穿戴設(shè)備品牌采用TIbq24040/45或bq24232(帶電源通路)充電器IC，是因?yàn)樗鼈兊某叽巛^小(分別為2mm×2mm和3mm×3mm)、精度較高。并且在適配器連接時(shí)，甚至是電池電量耗盡時(shí)，bq24232允許系統(tǒng)立即上電。在*的可穿戴設(shè)計(jì)中，精度和電源通路特性青睞。另外，bq25100允許正常充電電流小為10 mA，并且能夠?qū)⒊潆娊刂闺娏骰蝾A(yù)充電電流設(shè)置為1mA，這是針對(duì)可穿戴設(shè)備的業(yè)界精度。

　　3、為了在電源管理系統(tǒng)中降低功耗，TI針對(duì)可穿戴設(shè)備在極低的流耗下工作改造了這些器件。例如，bq25100在工作模式下的靜態(tài)電流小于1μA，并且在bq25100處于關(guān)閉模式時(shí)，電池漏電流低至75 nA。同時(shí)，“Nano -Buck”TPS62736降壓轉(zhuǎn)換器的靜態(tài)電流極低，僅為380nA，在15nA低負(fù)載的情況下，能夠幫助實(shí)現(xiàn)超過90%的效率。與在低負(fù)載條件下的傳統(tǒng)DC/DC轉(zhuǎn)換相比，這能夠延長(zhǎng)30%～50%的電池運(yùn)行時(shí)間。

　　4、能量采集技術(shù)刺激了可穿戴設(shè)備的新應(yīng)用。TPS25504能夠從單個(gè)太陽能電池(約0.3～0.6V)或TEG(熱電發(fā)生器，0.3V)等低能量源中獲取能量。它對(duì)啟動(dòng)電壓的要求較低，僅為0.33V，并且能夠在低至80 mV的電壓下工作。其靜態(tài)電流也很低，僅為330nA。

　　5、隨著Moto360等應(yīng)用取得大成功，無線充電變成了可穿戴設(shè)備，尤其是智能手表的取代性選擇方案。使用無線充電可使可穿戴設(shè)備無需使用連接器，做到更好地密封;無線充電有利于推廣帶有定制底座的易于充電的使用案例;無線充電Rx推薦是Qi兼容的，這樣可穿戴設(shè)備能夠在任何標(biāo)準(zhǔn)的Qi充電器上進(jìn)行充電. Tx可以是Qi兼容的,但有些設(shè)計(jì)限于尺寸或特殊形狀要求，TX線圈需要定制(非Qi規(guī)范)。 ST：小體積、單芯片電源管理方案是發(fā)展趨勢(shì)

　　意法半導(dǎo)體(ST)認(rèn)為可穿戴設(shè)備有以下三點(diǎn)趨勢(shì)。，超低靜態(tài)電流和小封裝電源管理單芯片是個(gè)趨勢(shì)。該電源管理芯片需集成線性充電、LDO和DC/DC等功能。LDO和DC/DC給其他模塊供電，比如藍(lán)牙、傳感器、MCU、GPS等。比如，STNS01是一個(gè)集成路徑管理、3 .1V/ 100mA超低靜態(tài)電流LDO、線性充電和過放保護(hù)的電源管理芯片。整個(gè)芯片尺寸只有3mm×3mm ,同時(shí)待機(jī)功耗只有100 nA。路徑管理可以保證即插即用，和減少電池充放電次數(shù)以延長(zhǎng)電池壽命。3.1V/100mA超低靜態(tài)電流LDO在沒有負(fù)載時(shí)可以實(shí)現(xiàn)1nA的靜態(tài)電流。線性充電的充電電流可以通過外圍電阻設(shè)置充電電流從15mA～200mA，可以滿足所有各種可穿戴設(shè)備對(duì)充電電流的要求。

　　第二，太陽能充電及無線充電將廣泛用于智能手表。隨著國(guó)家對(duì)節(jié)能要求和可穿戴設(shè)備用戶戶外運(yùn)動(dòng)比較多的特點(diǎn)，太陽能充電就是一個(gè)很好的解決方案。無線充電本身帶有封閉性好的特點(diǎn)，尤其對(duì)一些戶外運(yùn)動(dòng)或水下運(yùn)動(dòng)的可穿戴設(shè)備將是一個(gè)很好的充電解決方案。第三，AMOLED屏驅(qū)動(dòng)芯片。AMOLED屏將廣泛應(yīng)用于智能手表。跟傳統(tǒng)LCD屏比較，AMOLED屏具有更高的亮度、更薄、更好的分辨率和更省電等特點(diǎn)。STOD32W是一個(gè)能滿足不同尺寸要求的驅(qū)動(dòng)芯片。

　　在可穿戴設(shè)備電源方面，ST有很多解決方案，包括：PMIC(電源管理IC)、線性充電器、超低靜態(tài)電流的LDO、太陽能和無線充電方案、顯示屏驅(qū)動(dòng)芯片。比如，STNS01是一款帶有路徑管理、3.1V/100mA LDO、線性充電和過放保護(hù)功能的電源管理芯片。STLQ015具有超低靜態(tài)電流的LDO。在沒有負(fù)載的狀態(tài)下，其靜態(tài)電流只有1uA，不工作狀態(tài)下只有1nA。同時(shí)，ST還提供太陽能和無線充電方案。STOD32W是一款100mA電流和三路輸出的AMOLED屏驅(qū)動(dòng)芯片，可以給3”的AMOLED屏供電。SPV1050是一款集成兩路LDO的太陽能充電芯片。

　　在可穿戴設(shè)備電源設(shè)計(jì)方面，不同芯片平臺(tái)廠家將會(huì)推出自己不同功能的可穿戴設(shè)備解決方案，設(shè)計(jì)適合不同廠家平臺(tái)的電源管理芯片將是一個(gè)挑戰(zhàn);還有就是超低功耗和小尺寸。另外，目前還沒有適合不同尺寸要求的無線充電?，F(xiàn)有的無線充電三大標(biāo)準(zhǔn)下，對(duì)于用于無線充電線圈大小定義都不適合現(xiàn)有可穿戴設(shè)備尺寸。我們將會(huì)推出更小尺寸(比如CSP封裝)的電源管理芯片。同時(shí)對(duì)于現(xiàn)有的無線充電三大標(biāo)準(zhǔn)下，用于無線充電的線圈大小定義都不適合現(xiàn)有可穿戴設(shè)備尺寸的情況，ST將推出具有自定義無線充電線圈大小的解決方案。比如針對(duì)智能手表，我們將會(huì)推出基于Qi標(biāo)準(zhǔn)的2.5W無線充電方案。另外，ST計(jì)劃推出的產(chǎn)品還有：更高效率的AMOLED驅(qū)動(dòng)器芯片，CSP封裝的集成線性充電器、LDO或DC/DC等功能的電源管理芯片等。”

　　ADI：迎合電源管理低功耗、小體積及低成本要求

　　可穿戴設(shè)備本身是很寬泛的概念覆蓋各類產(chǎn)品形態(tài)，包括傳統(tǒng)便攜設(shè)備(如手表)，也包括在非設(shè)備類的穿戴產(chǎn)品中附件上各類傳感器進(jìn)而成為可穿戴設(shè)備的范疇，例如衣服鞋帽等。可穿戴設(shè)備所提供的功能目前多集中在在工具類(如GPS、環(huán)境等)和運(yùn)動(dòng)健康類(如計(jì)步、睡眠、心率、體脂分析，以及血氧等)。

　　可穿戴設(shè)備現(xiàn)狀有如下幾個(gè)特點(diǎn)：整個(gè)智能可穿戴設(shè)備市場(chǎng)還是在啟動(dòng)培養(yǎng)階段，例如功能的豐富性，結(jié)果實(shí)用性及服務(wù)性特征等，都需要進(jìn)一步的完善;很多功能及性能實(shí)現(xiàn)還需要進(jìn)一步的技術(shù)突破，例如功耗、體積以及使用的方便性等;開發(fā)可穿戴設(shè)備的公司越來越多，幾乎所有的品牌手機(jī)廠商都在進(jìn)行著某種形式的投資及開發(fā);越來越多的IDH(獨(dú)立設(shè)計(jì)公司)參與到相關(guān)技術(shù)的研發(fā)，尤其是在軟件數(shù)據(jù)處理方面。

　　從可穿戴設(shè)備發(fā)展趨勢(shì)角度來看，以下幾點(diǎn)可能會(huì)被業(yè)內(nèi)關(guān)注：宏觀來看必將是電子設(shè)備市場(chǎng)的新的增長(zhǎng)點(diǎn);持續(xù)不斷的增加并完善健康保健類功能，甚至某些性能到達(dá)或通過醫(yī)療級(jí)的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn);高集成度、小體積、低功耗以及低成本的傳感器硬件在將來的可穿戴設(shè)備開發(fā)中會(huì)成為越發(fā)關(guān)鍵的要素;后臺(tái)數(shù)據(jù)的分析處理及反饋到終端用戶將是維持用戶持續(xù)使用的必經(jīng)之路。

　　ADI作為在傳感器及模擬混合信號(hào)的供應(yīng)商，在可穿戴設(shè)備領(lǐng)域也會(huì)緊跟客戶及市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)，并用專門的醫(yī)療保健團(tuán)隊(duì)提供系統(tǒng)級(jí)包括軟件在內(nèi)的方案。除此以外，在迎合可穿戴設(shè)備中電源管理特定的低功耗、小體積及低成本的要求，例如ADP150、ADP160等，在可穿戴市場(chǎng)都有很好的表現(xiàn)。

　　關(guān)于ADP16x系列而言，ADP160/ADP161/ADP162/ADP163均為超低靜態(tài)電流、低壓差線性穩(wěn)壓器，工作電壓為2.2V～5.5V，輸出電流可達(dá)150mA。在150mA負(fù)載下壓差僅為195mV，不僅可提高效率，而且能使器件在很寬的輸入電壓范圍內(nèi)工作。

　　ADP16x 經(jīng)過專門設(shè)計(jì)，利用1μF±30%小陶瓷輸入和輸出電容便可穩(wěn)定工作，適合高性能、空間受限應(yīng)用的要求。ADP160可提供1.2V～4.2V范圍內(nèi)的15種固定輸出電壓選項(xiàng)ADP160/ADP161還包括一個(gè)開關(guān)電阻，當(dāng)LDO禁用時(shí)，該電阻自動(dòng)使輸出放電。ADP162不包括輸出放電功能，其余與ADP160*相同。ADP161和ADP163可用作可調(diào)輸出電壓穩(wěn)壓器，僅提供5引腳TSOT封裝。ADP163不包括輸出放電功能，其余與ADP161*相同。短路和熱過載保護(hù)電路可以防止器件在不利條件下受損。 村田：手機(jī)用微型DC/DC轉(zhuǎn)換器沿用到可穿戴設(shè)備中

　　日前，村田制作所(Murata)在展會(huì)推出了可穿戴設(shè)備的整體解決方案。展出的可穿戴設(shè)備集成了薄膜型溫度傳感器(用于檢測(cè)體表的溫度)、光傳感器(用于檢測(cè)心率)以及MEMS氣壓傳感器(檢測(cè)氣壓，進(jìn)而檢測(cè)高度)三種傳感器。同時(shí)，它還集成了藍(lán)牙智能模塊、微型DC-DC轉(zhuǎn)換器，以及片狀多層陶瓷電容。對(duì)于該產(chǎn)品的續(xù)航能力，村田工程師介紹說：“產(chǎn)品的續(xù)航時(shí)間取決于具體應(yīng)用設(shè)計(jì)。這款展示方案采用CR2032鋰錳扣式電池，若所有功能全開，可以工作3～4天時(shí)間。

　　其中，該設(shè)備采用的微型DC-DC轉(zhuǎn)換器模塊系列集成了功率IC、功率電感，以及輸入和輸出電容(圖4)。該系列模塊尺寸為2.5mm×2.0mm×1.1/1.2mm，其特點(diǎn)是體積非常小，抗EMI干擾能力強(qiáng)。該系列輸出電壓為1.0V～3.3V，輸入電壓為2.3V～5.5V，負(fù)載電流為600mA。它總共有3大類：降壓、升降壓和升壓。