電動滑板車和電動自行車配備了導航功能，可以讓租客找到最近的可用騎行。它們只是具有位置跟蹤功能的新型移動或可穿戴物聯網設備的一個例子。

從電源管理的角度來看，在這些空間受限的產品中設計位置跟蹤功能尤其具有挑戰性。讓我們仔細看看這篇文章中的電源挑戰，以及如何克服它們。

廣泛的全球導航衛星系統功率要求

任何低功耗應用在以下方面都面臨著嚴峻的挑戰：

保持緊湊的印刷電路板區域

管理散熱

延長電池壽命

應對噪音的影響

管理多個電源軌

快速進入市場

將導航功能添加到組合中，您必須根據可用的不同全球導航衛星系統（GNSS）處理潛在的各種功率要求。全球定位系統（GPS）在美國使用，而歐洲有伽利略，日本有QZSS，俄羅斯有GLONASS。GNSS 衛星廣播一條消息（L1 信號），其中包括衛星的識別特征模式、位置以及時間。接收器依靠信號來確定其位置，計算其與至少三到四顆不同衛星的距離。此過程可能需要幾秒鐘（在熱啟動條件下）到幾分鐘（冷啟動）不等。眾所周知，GPS相當耗電，這使得它與它被設計的低功耗設備不一致。

雖然熱啟動顯然是有利的，但我們在這里討論的許多產品的位置跟蹤必須相當恒定地對電池造成壓力。這是一項計算密集型工作。以下是Google軟件工程師如何回答有關Quora智能手機中GPS和電池使用情況的問題：

“GPS很昂貴，因為它是一個非常慢的通信通道 - 你需要以每秒50比特的速度與三到四顆衛星進行長時間的通信。沒有像其他通信機制那樣的時間劃分，因此需要在任何通信期間為天線供電。更糟糕的是，當 GPS 打開時，系統無法進入睡眠狀態。Android和iPhone等移動設備之所以能夠實現電池壽命，主要是因為它們可以積極快速地進入和退出睡眠狀態。GPS可以防止這種情況發生。

許多手機同時使用GLONASS和GPS芯片來提高定位精度。但是，通常情況下，GLONASS僅在GPS信號較差時才激活 - 這種方法可以保留手機的電池壽命。

使用體積更小的電感器

那么，您可以做些什么來降低功耗，同時仍然在緊湊型物聯網設備中實現連續、準確的位置跟蹤？一些答案在于您的電源轉換器架構。與其采用傳統的多 DC-DC 解決方案，不如考慮單電感、多輸出 （SIMO） 電源轉換器架構。通過減少所需的笨重和昂貴的電感器數量，SIMO架構可節省空間并提高效率，從而延長電池壽命。

MAX77654超低功耗電源管理IC是Maxim的SIMO產品組合中最新的解決方案之一，具有SIMO降壓-升壓穩壓器、兩個低壓差穩壓器（LDO）和高度可配置的線性充電器。MAX2的框圖參見圖77654。該器件的降壓-升壓穩壓器為所有 SIMO 通道提供高達 500mA 的總輸出電流和 0.8V 至 5.5V 的輸出電壓范圍。500mA的輸出電流在這里需要強調。由于位置跟蹤設備旨在通過利用更多衛星來消除盲區，這會產生更加計算密集型的情況，需要該水平的輸出電流。MAX77654還具有其他特性，非常適合跟蹤設備、耳戴式設備、可穿戴設備和其它緊湊型物聯網應用：

低功耗（使能 6 個 SIMO 通道和 3 個 LDO 時為 2μA）

高效率（降壓模式下高達 91%）

小尺寸 （2.79 毫米 x 2.34 毫米 x 0.5 毫米）

圖2.MAX77654原理框圖

使用單個部件，您可以覆蓋終端設備上的多個導軌。因此，在規劃下一個位置跟蹤或其他緊湊型物聯網設備時，請考慮 SIMO 電源轉換器架構如何幫助您實現設計目標。

審核編輯：郭婷