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为iPhone 6增加容量和续航 酷壳智能保护壳评测 精美的设计,易用的操作系统,健康、完善的应用生态,打造着一代代优秀的iPhone。不久前,新一代的iPhone 6/6 Plus也已发售,而且供不应求。发售前对摄像头、天线的各种吐槽,甚至发售之后出现的一些不足,都没有影响到新一代iPhone的热销,用户族群在继续飞速壮大中。 想必iPhone用户早已发现,随着时间的发展相片、游戏内容的体积越来越大,它们所耗费的容量也越来越多。谁都想购买更大容量版本的iPhone,但不同容量版本的价格差距较大;而且即使是最低容量的iphone, 近几代售价也是逐步上升,到iPhone 6已经5288元起了。显然用户购买成本已经逐年增高,因此从国内市场来看,基本上最终购买16GB这类小容量版本的消费者还是占到了绝大多数。小容量的iPhone的确可以为初期购买节省下不少资金,但是用不了多久,容量就会就变得捉襟见肘,直接导致升级个新系统都无法进行。众所周知,由于iPhone自身不提供任何扩展容量的方法,因此用户往往不得不通过忍痛删除音乐、视频、照片以及应用软件等来腾出必要的容量空间,很是不便。 除了不能扩展存储容量之外,iPhone的电池容量同样有限,而且无法更换。高精细的屏幕,高速的处理器和移动网络,无一不是电量杀手。即便iOS在耗电上已经优化很到位,但主要得到改善的还是待机方面,对于需要频繁使用手机的用户来说,iPhone电量不够用的问题依然广泛存在。针对iPhone用户的这些烦恼,一款名为“酷壳”(KUKE),而且号称“智能保护壳”的产品出现了。酷壳通过内建的电池和一整套芯片组件,可以为iPhone 5/5s/6/6Plus的用户改善最直观的两点,即前面所说的1.存储容量,2.电池续航。两款酷壳真容展现 在为iPhone提供扩展功能的周边产品中,酷壳并不是第一家,那么它到底有什么门道,还得亲自把玩了才知道。
未来的物联网设备也许永远不用为电量担忧(内附电路原理图) 物联网(IoT),所指的是一种日益显著的趋势——它不仅将人和计算机、同时也将所有对象连接到因特网,因而在人、计算机和所有对象之间实现了互连。例如,如果要部署工厂或大型基础设施应用,那么尽可能地连接位于更多不同地点的多种传感器(或致动器),就可以提高效率、增强安全性,并实现全新业务模式。 传统上,各种不同类型的传感器靠电源线连接到电源。然而,如今面对的问题不再是围绕厂房设备布设电缆的挑战和费用,因为现在可以安装可靠、工业级强度的无线传感器,这些传感器可以靠一块小型电池或甚至从光、振动或温度变化中采集能量而长年运作。另外,也可以透过结合充电电池与多种环境能源来供电。同时,由于内在的安全问题,有些充电电池不能以有线方式充电,而需要透过无线功率传送方式充电。 最新和现成的能量采集(EH)技术(例如振动能量采集和室内PV电池),在典型工作条件下可产生毫瓦(mW)级的功率。尽管这样的功率级也许看似有限,但能量采集组件能在若干年内连续运作,可能意味着无论就所提供的总能量还是每能量单位成本而言,能量采集技术可媲美长效的一次性电池。此外,采用能量采集技术的系统一般能够在电量耗尽之后再充电,但以一次性电池供电的系统就无法做到这一点。 不过,大多数解决方案会将环境能源作为主电源,而在环境能源消失或中断时以电池作为补充。电池在使用上可以选择采用充电电池,也可以是一次性电池,至于是否采用充电电池通常由终端应用本身决定。因此,所遵循的原则是,如果最终部署环境易于接近,便于一次性电池的更换,那么维护人员就能够以经济实惠的方式更换一次性电池,使用一次性电池也就具有经济意义。如果更换电池耗时费力、成本高昂,那么采用充电电池才具有经济效益。 即使选择了充电电池,为电池充电的最佳方法仍待进一步探讨。例如以下的一些因素就会影响决定:   .是否透过有线电源为电池充电   .环境能源是否提供充足的功率,足以同时为无线传感器网络(WSN)供电以及为电池充电   .是否由于部署存在危险性以及内在安全要求,而必须透过无线功率传送来为电池充电 能量采集搭配无线充电方案 对于必须设计这类具挑战性系统的设计者而言,好消息是已经有一些电源IC具备必要的功能和性能特色,能够透过能量采集为可穿戴技术应用提供轻量级的功率。例如,凌力尔特科技(LinearTechnology)不久前推出两款组件,包括一款有助于延长电池寿命的能量采集组件,以及一款无线功率接收器和电池充电器。 LTC3331是一款完整的能量采集调节方案,可在采集的能源可用时,提供高达50mA的连续输出电流以延长电池寿命。该组件可由所采集的能量为负载提供稳定功率,而不需要电池供电;而在无负载情况下靠电池供电时,也仅需950nA工作电流。此外,该组件整合一个高压能量采集电源,以及一个由充电电池供电的同步升降压DC/DC转换器,为能量采集应用提供单一不间断的输出,例如WSN的能量采集应用。能量采集器和电池寿命延长器 该组件的的能量采集电源由一个提供AC或DC输入的全波桥式整流器和一个高效率同步降压型转换器组成,从压电(AC)、太阳能(DC)或磁性(AC)能源采集能量。10mA分路电流允许以采集的能量简便地为电池充电,而低电池电量断接功能则保护电池免于深度放电。可充电电池为同步升降压转换器供电,该转换器的输入工作电压范围为1.8V至5.5V,当采集能源不可用时,无论输入高于、低于或等于输出,都可用来调节输出。 LTC3331的电池充电器具备一种非常重要的电源管理功能,使用微型功率电源时,这一功能不可忽视。该组件并提供对电池充电器的逻辑控制功能,使其仅在能量采集电源有剩余能量时,才为电池充电。如果没有这种逻辑控制功能,能量采集电源会在启动时卡在某个非最佳工作点上,而无法在启动中为设定的应用供电。当缺少采集能源可用时,LTC3331自动转换到电池。这又提供了一个好处:如果适用的能量采集电源至少在一半时间内可用,那么电池供电无线传感器网络的工作寿命可延长10年至20年以上,如果可采集能源更加普遍可用的话,寿命甚至还可进一步延长。该组件还整合了一个超级电容平衡器,以提高输出储存容量。 除了越来越多的能量采集选项,物联网还可从日益进展的无线充电技术中受益,因为无线充电可让电池在无法以实体接触充电时,改采无线方式充电。例如针对此类应用推出的LTC4120就是一款无线功率接收器和电池充电器。该组件整合了PowerbyProxi的专利技术,其动态协调控制(DHC)技术可实现高效率非接触式充电,而又不至于在接收器中产生过热或电气负担过重问题。透过这项技术,就能在长达30px的距离传送高达2W功率。然而,对单节锂离子电池而言,最高充电电压为4.2V,最大充电电流为400mA,将使得DHC技术的传送功率限制于1.7W。同样地,2W最大功率将限制两颗锂离子电池(8.4V最高充电电压)的充电电流至240mA。 功率、效率、距离和尺寸的大小决定了系统性能,因此,在利用其中一种接收器选项时,基于LTC4120的无线电源系统是专为在30px内接收高达2W功率的电池而设计。依据所采用方法和组件的不同,效率计算结果也会有很大变化。在基于LTC4120的系统中,电池通常接收45%至55%馈送到发送器的DC输入功率。 内建于LTC4120中的PowerbyProxi专利DHC调谐技术较其他无线电源方案更具优势。为了因应环境和负载变化,DHC可动态改变接收器上谐振储能电路的谐振频率。DHC在允许更长传送距离的同时,还可达到更高的功率传送效率,从而使接收器尺寸更小。与其他无线功率传送技术不同的是,DHC允许内在功率管理成为感应电场的组成部分,因而使其在电池充电周期中无需以单独信道验证接收器或管理负载需求变化。 DHC显然解决了所有无线电源系统的基本问题。所有的系统设计都必须能在最长的特定传送距离接收定量的功率。所有系统设计也都必须能在最短传送距离时承受无负载情况而不被损坏。其他竞争解决方案多半采用复杂的数字通讯系统来解决此问题,而这提高了复杂性和成本,限制了功率传送距离。基于LTC4120的无线电源系统利用PowerbyProxiDHC技术解决了这一问题。完整的无线电池充电电路 结论 即使采用能量采集系统的工业WSN应用也需要利用各种不同的功率,包括从微瓦(mW)到大于1W,所幸目前已有一些电源转换IC可供系统设计者选择。例如能量采集器、电池寿命延长器,以及结合无线功率传送电池充电器等,为低至中功率的多种应用提供了必要的功能,并为物联网应用的爆炸性成长提供动力。 PS:作为一个电子爱好者,我一直认为体积庞大的电池和不尽人意的待机时间是物联网智能硬件的瓶颈,如果没有了电池的限制。我们的智能硬件可以更轻,更薄,无限的待机时间,想一想就有点激动了。等有时间了买来硬件尝试着做一下上面的电路,有能力的同学也动手试试吧,也许第一个不用换电池的设备就出自你的手!
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