在当今的消费电子和智能家居领域，能源效率和能量采集技术变得越来越重要。德州仪器（Texas Instruments，简称TI）作为电子行业的领军企业，近期推出了一系列超低功耗转换器，这些转换器在提升终端设备能源采集效率方面发挥了关键作用，特别适用于无线传感器网络、监控系统、烟雾探测器、可穿戴医疗设备以及移动附件等应用场景。
我们来理解什么是超低功耗转换器。这类转换器设计用于优化电源管理，通过高效的电压转换来延长电池的使用寿命，并且能在极低的功耗下工作。例如，TI推出的TPS62736 DC/DC转换器能够提供10uA至50mA的输出电流，同时保持仅350nA的工作电流和20nA的待机电流，这使得该转换器在小电流输出下仍可保持超过90%的高效率。此类转换器支持从薄膜电池、常规电池或超级电容器等电源进行降压，并允许可编程输出电压，以适应不同的能源采集和存储设备。
TI的电源管理策略不仅局限于DC/DC转换器，还包括了针对太阳能电池和热电发电机的能量采集优化技术。例如，bq25504升压充电器电路支持仅330nA的低静态电流，能够在低光照条件下从单体太阳能电池启动，或者支持低温差热电发电机。这表明TI在设计上着重于即使在非常微弱的能源条件下，也能实现有效的能量采集和转换。
除了硬件创新，TI还注重软件工具的发展，以简化复杂设计流程。NI（National Instruments）发布的NI5791射频收发仪适配器模块，就是一个结合软件定义无线电（SDR）技术的例证。这个模块可以搭配NIFlexRIO FPGA，提供实时用户可设计的处理能力，适用于先进的5G无线研究。NI的解决方案允许用户在PXI平台上同步多个收发器，便于进行MIMO和波束成形等复杂配置。NI5791的推出，为无线技术工程师和研究人员提供了一个基于LabVIEW系统设计软件的统一设计流程，使得算法实现不再需要对特定终端知识有深入掌握，如硬件描述语言(HDL)或多线程编程。
在智能家居和消费电子领域，上述技术和产品能够在不牺牲性能的前提下，显著提升能效和用户体验。例如，可佩戴医疗设备可借助于低功耗电路，实现无需频繁更换电池的长时间监测。同时，对于智能电网和楼宇自动化系统而言，能够依靠环境能源采集来维持运行，减少了对外部电网的依赖，也降低了运营成本。
总体而言，德州仪器和美国国家仪器公司的这些创新技术表明，在未来的设计中，不仅需要关注硬件本身的性能，还应该重视软件工具与硬件的结合，通过优化能源管理和采集策略来推动产品的智能化和能效提升。这将帮助消费电子和智能家居行业进一步发展，为用户带来更多高效、便捷和可持续的产品和服务。
