西門子6ES7461-3AA00-7AA0西門子6ES7461-3AA00-7AA0

PLC: 6ES7-200/300/400/1200/6EP/6/6GK/ET200/6SE變頻器/電纜/DP接頭/屏 /數控伺服備件，進口電機（1LA7、1LG4.1LA9）國產電機（1LG0，1LE0）大型電機（1LA8，1LA4，1PQ8）伺服電機（1PH，1PM，1FT，1FS）S7-200系列主機，S7-300系列主機*產品‘質保一年，一年因產品問題免費更換新產品；不收取任何費。

S7-200系列PLC 數字量擴展模塊選型型號表

系列號類別

產品圖片

描述

選型型號

EM221輸入擴展模塊

8點輸入，24V DC6ES-1BF22-0XA08點輸入，120/230VAC6ES-1EF22-0XA016點輸入，24VDC6ES-1BH22-0XA0EM222輸出擴展模塊

4點輸出，24VDC6ES-1BD22-0XA04點輸出，繼電器6ES-1HD22-0XA08點輸出，24V DC6ES-1BF22-0XA08點輸出，繼電器6ES-1HF22-0XA08點輸出，120/230VAC6ES-1EF22-0XA0EM223輸入/輸出擴展模塊

4點輸入，24V DC 
4點輸出，24V DC6ES-1BF22-0XA04點輸入，24V DC 
4點輸出，繼電器6ES-1HF22-0XA08點輸入，24V DC 
8點輸出，24V DC6ES-1BH22-0XA08點輸入，24V DC 
8點輸出，繼電器6ES-1PH22-0XA016點輸入，24V DC 
16點輸出，24V DC6ES-1BL22-0XA016點輸入，24V DC 
16點輸出，繼電器6ES-1PL22-0XA0

（1）I/O單元若判定中存在故障，則將該切換至狀態。

分布式操作員控制理念

• 當一個機械觸點接通S7--CPU或任意擴展模塊的供電時，它發送一個大約50毫秒的“1”到數字輸出，您需要考慮這一點，尤其是您使用觸夠響應短脈沖的設備時。

• 當一個機械觸點接通AC擴展模塊的輸出電源時，它向AC輸出發出一個寬度為大約1/2AC周期的“1”。您必須考慮這一點。

• 由于是直通電路，負載電流必須是完整的AC波型而非半波。負載電流是0.05AAC。當負載電流在5mA和50mAAC之間時，該電流是可控的，但是，由于410歐姆串行電阻的存在會有額外的壓降。

• 如果因為過多的感性開關或不正常的條件而引起輸出過熱，輸出點可能關斷或被損壞。如果輸出在關斷一個感性負載時遭受大于0.7J的能量，那么輸出將可能過熱或被損壞。為了這個，可以將在第3章中描述的電路和負載并聯在一起。對于給定的應用，這些部件的尺寸要。

• EM222DO4x繼電器的FM額定值和其它S7-200不同。此模塊具有符合FM Class I，Division Groups A、B、C&D Hazardous LOCAIIONs的T4額定值，而不是的T4A。

• 如果是燈負載，繼電器使用壽命將75%，除非采取措施將接通浪涌到輸出的浪涌電流額定值以下。

• 燈負載的瓦特額定值是用于額定電壓的。依據正被切換的電壓，按比例瓦特額定值（例如120VAC -- W）。

西門子PLC模塊主要用于工程自動化設備沖壓機床，磨床，印刷機械，橡膠化工機械，空調，電梯控制，運動，混凝土輸送泵汽車應用，密封機，汽車燈檢測設備，密封機，全自動金屬帶鋸床

西門子S7-ART PLC配備西門子高速處理器芯片，基本指令執行時間可達0.15us，在同級別小型PLC中。一顆強的“芯”，能讓您在應對繁瑣的程序邏輯，復雜的工藝要求時的從容不迫。
以太互動，經濟便捷

S7-ART PLC的CPU模塊本體標配以太網接口，繼承了強大的以太網通信功能。一根普通的網線即可將程序下載到PLC中，方便快捷，省去了變成電纜。通過以太網接口還可與其他CPU模塊、屏、計算機進行通訊，組網。
三軸脈沖，運動自如
S7-ART PLC的CPU模塊本體多集成3路高速脈沖輸出，高達100KHz，支持PWM/PO輸出以及多種運動，可設置運動包絡。配以方便易用的向導設置功能，快速實現設備調速，等功能。
通用SD卡，方便下載
S7-ART PLC本機繼承Micro SD卡插槽，使用市面上通用的Micro SD卡即可實現程序的更新和PLC固件升級，地方便了客戶工程師對終用戶的遠程服務支持，也省去了因PLC固件升級返場服務的不便。
友好，編程
S7-ART PLC在繼承西門子變成強大功能的基礎上，融入了更多的人性化設計，如新穎的帶狀式菜單，全式界面窗口，方便的程序注釋功能，強大的保護等。在強大功能的同時，大幅效率，縮短產品上市時間。
整合，無縫集成
SIMATIC S7-ART可編程控制器，Smart Line IE屏和SINAMICS V20變頻器整合，為OEM客戶帶來高性價比的小型自動化解決方案，客戶對于人機交互、控制、驅動等功能的需求。
通過，發現S7-ART和S7-200的指令基本上相同。區別如下（與硬件的差異有關） 
1．通信指令GIP ADDR和SIP ADDR取代了S7-200的NETR（網絡讀取）和NETW（網絡寫入）指令。 指令GIP ADDR，MASK，GATE將CPU的IP地址到ADDR，將CPU的子網掩碼到MASK，并且將CPU的到GATE。 SIP ADDR，MASK，GATE將CPU的IP地址設置為ADDR中找到的值，將CPU的子網掩碼設置為MASK中找到的值，將CPU的設置為GATE中找到的值。 
2．程序控制中的GET_ERROR（獲取非致命錯誤代碼）替換了S7-200的DIAG LED（診斷LED）指令。 
3．S7-ART的自帶下列庫，而S7-200需要安裝。 
西門子PLC模塊主要用于工程自動化設備沖壓機床，磨床，印刷機械，橡膠化工機械，空調，電梯控制，運動，混凝土輸送泵汽車應用，密封機，汽車燈檢測設備，密封機，全自動金屬帶鋸床

德國西門子股份公司創立于1847年，是電子電氣工程領域的*企業。西門子自1872年進入中國，140余年來以創新的技術、的解決方案和產品堅持不懈地對中國的發展提供全面支持，并以出眾的品質和令人信賴的可靠性、*的技術成就、不懈的創新追求，確立了在中國市場的*地位。2015年（2014年10月1日至2015年9月30日），西門子在中國的總營業收入達到69.4億歐元，擁有超過32000名員工。西門子已經發展成為中國社會和經濟不可分割的一部分，并竭誠與中國攜手合作，共同致力于實現可持續發展。

西門子正在升級其遠程維護服務，以處理大量數據和應用程序。通過其通用遠程服務平臺（cRSP），西門子服務約25萬個客戶設備和系統，包括大型工業電機、城市交通管理用計算機、計算機斷層掃描系統（CT）和樓宇管理系統。據專家介紹，到2020年互統的數量將翻一番，數據量預計呈指數級增長。其中，很大一部分數據流量來源于醫療設備，單這一行業現在每月的數據量就以太字節計算，并且預計到2020年將增加10倍。為處理這一海量數據，西門子醫療正與其它業務部門的專家以及西門子研究院合作，研發新一代服務平臺。

西門子代理商

概述

S7-200系列PLC適用于各行各業，各種場合中的檢測、監測及控制的自動化。S7-200系列的強大功能使其無論在獨立運行中，或相連成網絡皆能實現復雜控制功能。因此S7-200系列具有*的性能/價格比。

西門子代理商

功能強大，結構緊湊并且經濟

SIMATIC S7- 300通用控制器可以節省安裝空間并且具有模塊化設計的特點。
大量的模塊可根據手頭的任務被用于擴展集中系統或創建分散結構的系統，并促進備件成本效益的經濟性。憑借其令人印象深刻的創新系列，SIMATIC S7 -300通用控制器成為了一個可以有效節省用戶額外投資和維護成本的綜合系統。

S7-300自動化系統采用模塊化設計。它擁有豐富的模塊，且這些模塊均可以獨立地組合使用。

一個系統包含下列組件：

CPU：

不同的 CPU 可用于不同的性能范圍，包括具有集成 I/O 和對應功能的 CPU 以及具有集成 PROFIBUS DP、PROFINET 和點對點接口的 CPU。

用于數字量和模擬量輸入/輸出的信號模塊 (SM)。

用于連接總線和點對點連接的通信處理器 (CP)。

用于高速計數、定位（開環/閉環）及 PID 控制的功能模塊（FM）。

根據要求，也可使用下列模塊：

用于將 SIMATIC S7-300 連接到 120/230 V AC 電源的負載電源模塊(PS)。

接口模塊 (IM)，用于多層配置時連接控制器 (CC) 和擴展裝置 (EU)。

通過分布式控制器 (CC) 和 3 個擴展裝置 (EU)，SIMATIC S7-300 可以操作多達 32 個模塊。所有模塊均在外殼中運行，并且無需風扇。

SIPLUS 模塊可用于擴展的環境條件：

適用于 -25 至 +60℃ 的溫度范圍及高濕度、結露以及有霧的環境條件。防直接日曬、雨淋或水濺，在防護等級為 IP20 機柜內使用時，可直接在汽車或室外建筑使用。不需要空氣調節的機柜和 IP65 外殼。

特別提示：SIMATIC S7-400H控制器已全面升級為V6版-5H PN/DP控制器！

SIMATIC家族內強大的自動化系統

高超的通訊能力和強大的集成接口使SIMATIC S7-400成為極適合諸如對整個系統進行協調的較大任務過程控制器的理想選擇。CPU的分級使得性能的可擴展成為可能。

同時，對外設I/ O能力的擴展幾乎是無限的。而且，程序控制器信號模塊可以在系統運行中（熱插拔）進行插入和刪除操作，很容易進行系統擴展或模塊更換

S7-400 是 SIMATIC 控制器家族能為強大的 PLC。它可以成功實現全集成自動化 (TIA) 解決方案。S7-400 是一個用于制造業和過程工業系統解決方案的自動化平臺，其主要特點是具有模塊化的結構并擁有性能儲備。

S7-400

中端到性能范圍內功能強大的 PLC

可滿足要求極為苛刻的任務的解決方案

全面的模塊和各種性能等級 CPU 可針對具體自動化任務進行調整

可實現分布式結構，適用十分靈活

連接方便

優通信和聯網功能

操作方便，設計簡單，不含風扇

任務增加時可順利擴展

多重計算：

多個 CPU 在一個 S7-400 控制器中同時運行。

多重計算功能可對 S7-400 的總體性能進行分配。例如，可將復雜的技術任務（如開環控制、計算或通信）進行拆分并分配給不同的 CPU。可以為每個 CPU 分配自己的 I/O。

模塊化：

通過功能強大的 S7-400 背板總線和可直接連接到 CPU 的通信接口，可實現許多大量通信線路的高性能操作。例如，這樣可以擁有一條用于 HMI 和編程任務的通信線路、一條用于高性能等距運動控制組件的通信線路和一條“正常”I/O 現場總線。另外，還可以實現額外需要的與 MES/ERP 系統或 Internet 的連接。

工程組態和診斷：

結合使用 SIMATIC 工程組態工具，可極為高效地對 S7-400 進行組態和編程，尤其對于采用高性能工程組件的廣泛自動化任務。為此，可以使用高級語言（如 SCL）以及用于順序控制、狀態圖和工藝圖的圖形化組態工具。

新的模塊化 SIMATIC S7-1200 控制器是我們新推出產品的核心，可實現簡單卻高度精確的自動化任務。SIMATIC S7-1200 控制器實現了模塊化和緊湊型設計，功能強大、投資安全并且*適合各種應用。

中低端緊湊型控制器

大規模集成，節省空間，功能強大

具有出色的實時性能和功能強大的通信選件：

帶有集成 PROFINET IO 接口的控制器，可與 SIMATIC 控制器、HMI、編程設備和其它自動化組件進行通信

所有 CPU 都可用于單機模式、網絡以及分布式結構

安裝、編程和操作極為簡便

集成式 Web 服務器，帶有標準和用戶特定 Web 頁面

數據記錄功能，用于歸檔用戶程序的運行數據

強大的集成工藝功能，如計數、測量、閉環控制和運動控制

集成數字量和模擬量輸入/輸出

靈活的擴展設備

可直接用于控制器的信號板卡

可通過 I/O 通道對控制器進行擴展的信號模塊

附件，如電源、開關模塊或 SIMATIC 存儲卡等

本機集成24輸入/16輸出共40個數字量I/O 點。可連接7個擴展模塊，大擴展至248路數字量I/O 點或35路模擬量I/O 點。13K字節程序和數據存儲空間。6個獨立的30kHz高速計數器，2路獨立的20kHz高速脈沖輸出，具有PID控制器。2個RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協議、MPI通訊協議和自由方式通訊能力。I/O端子排可很容易地整體拆卸。用于較高要求的控制系統，具有更多的輸入/輸出點，更強的模塊擴展能力，更快的運行速度和功能更強的內部集成特殊功能。可*適應于一些復雜的中小型控制系統。

SIMATIC HMI 操作員控制和監視系統 – 高效的機器級操作員控制和監視

當人們必須使用執行各種任務的機械和設備（從轉筒式干燥機到廢物壓實機）進行作業時，需要監視和操作員控制設備。為您的具體任務找到合適的設備并不難。面臨的挑戰是找到一個不會過時、靈活的解決方案，該解決方案既可集成到更高級別的網絡中，又可滿足對透明度和數據提供提出的日益增長的需求。多年來，SIMATIC HMI 面板已在所有工業領域的各種不同應用中證明了它們的價值。目前使用的系統范圍與相應設備中的應用程序和技術的范圍一樣廣泛。

SIMATIC HMI 代表高效的機器級操作員控制和監視，并具有一些*優勢：

高效工程

可視化的創建可比以前更快更輕松。

創新的設計和操作

可視化成為機器的顯著特點。

明亮的 HMI 操作面板

適合每種應用的適宜操作面板。

安全備份

保護投資和專有技術，安全操作。

快速調試

大幅節省測試和維修時間：

基于 PC 的開放性

適用于靈活、獨立的應用

SIMATIC HMI 軟件 – 絕不僅僅是可視化軟件

通過產品系列 SIMATIC WinCC（TIA Portal）、SIMATIC WinCC 和 SIMATIC WinCC Open Architecture，SIMATIC HMI 涵蓋了適用于人機界面的整個工程組態和可視化軟件產品系列。

幾乎全部 SIMATIC 操作面板均可使用 SIMATIC WinCC flexible 的后續版本 SIMATIC WinCC (TIA Portal) 進行組態。

功能涵蓋機器層的可視化任務以及基于 PC 的多用戶系統上的 SCADA 應用。

SIMATIC WinCC 的當前版本 V7.4 可用于極復雜的過程可視化任務和 SCADA 應用，例如，考慮采用冗余解決方案、垂直集成直至工廠智能解決方案。

終，SIMATIC WinCC 開放式架構解決了需要廣泛的客戶特定調整或管理大型和/或復雜應用程序的應用程序，以及需要特殊系統要求和功能的項目。

控制系統對一臺熱浸鍍鋅設備進行優化

參考：V7 控制室

作為一種半成品，鍍鋅鋼板在工業生產中（例如在汽車制造中）扮演著重要角色。防止鋼板生銹的一種成熟方法是通過一種熱浸鍍鋅工藝對鋼板鍍鋅；在該工藝中，鋼板條通過一個含有鋅溶液的電鍍槽。該工藝所用的裝置十分復雜且需要連續運行，這對所用的工藝控制系統和設備提出了很高要求。

SIMATIC SCADA 系統和 SIMATIC IPC 解決方案的優點：

借助于 SIMATIC WinCC V7 SCADA 控制系統的可擴展性和開放性，還可在將來實現功能擴展。

控制系統和操作站具有冗余配置，采用工業兼容的 SIMATIC 工業 PC 和瘦客戶機。

由于在控制室中以及整個工廠和生產車間內超過 27 個操作站中采用多顯示器解決方案，可取得概覽。

為了實現可追溯性，在 SIMATIC Process Historian 中提供生產數據。

對裝置可用率、能源消耗和質量進行分析，提高了生產力。

通過 Web 以及 SIMATIC WinCC WebNavigator 快速訪問裝置數據，提供更有效的支持，縮短了停產時間。

SIMATIC WinCC V7 SCADA 系統

基于自動化與可視化集成解決方案，實現食品與飲料領域中工廠的升級改造

WinCC Professional 參考案例

升級改造涉及為 3 條生產線配備一個擴展 SCADA 系統、一個新的控制架構、多個變頻器和電機起動器。該項目順利得到執行，采用 TIA Portal 的硬件和軟件解決方案簡化了工程組態過程。

采用 SIMATIC SCADA 系統（TIA Portal 中的 WinCC Professional、S7-1500 和 SIMATIC IPC）的優點是：

簡化了應用組態

通過高效監視生產線，可為每個批次定義優生產路徑。

提高生產效率

通過高質量的顯示實現簡單、直觀的操作

對過程中的電機進行更佳控制

將生產數據集成到現有 ERP 系統中

易于定位當前過程中的故障

長鐵路隧道的隧道控制系統

采用 WinCC OA 的控制室

SIMATIC WinCC Open Architecture 隧道控制系統是整個隧道基礎設施的監控系統的核心。整個系統連續正常運行對于確保瑞士圣哥達基線隧道 (Gotthard Base Tunnel) 的順利運行來說十分重要。

圣哥達基線隧道在南北入口處具有一個隧道控制中心。那里安裝的兩個隧道控制系統監視并控制所有安裝的系統與裝置。所有所需的數據都通過該隧道控制系統進行采集、整理和可視化。配有一塊大型顯示屏的該隧道控制系統還包括一個全集成式維護管理工具和一個運行控制系統。

該解決方案的優點：

由于采用雙重冗余隧道控制設備，實現了高故障安全性 – 災難恢復系統（2x2 冗余）

集中監視基礎設施簡化了故障管理

通過集中控制整個基礎設置實現更高效的運行

由于在整個項目中將 OPC UA 用作標準化接口，可集成眾多系統（子系統）

在所有裝置中采用統一用戶界面，實現了用戶友好性，可在一個工作站以及通過一塊大型顯示屏概覽所有系統（多監視器管理）

收程序同樣也需要設計背景數據塊本例中為Db44塊和接收數據塊本例中為DB5塊。(3)裝載設計好的發送接收程序FC 1與FC2。參數化遠程從站RTU ．以上介紹的是Modbus主站的應用與程序設計，沒有對遠程終端RTU從站進行介紹．其實在進行程序調試時必須對從站進行一些參數設置使其參數與主站要求的*，包括協議類型、從站地址、寄偶校驗、傳輸超時等，否則通訊很難。總結隨著儀表自動化技術的，帶各種通訊接口設備和現場總線設備將被大量應用到工業現場領域，使全數字化、串行、雙向、互操作多快好省的遠距離大數據量通訊成為可能．為數據監控和中心監控現場數據及現場設備工作狀態和挖掘數據關系提供了方便。Modibus RTU通訊是現場總線實現的一個簡單例證，的解決了現場儀表數據和PLC通題，節省了因儀表布線所需的大量電纜，并且可靠性了大幅度。是我們今后現場采集通訊值得借鑒的一個典型代表。同步光纖6ES79601AA045AA0同步光纖，1米驅動器裝置。器是極其緊湊的。由于各個單體部件容易,所以為這種30A~600A 的流器的模塊化設計提供了方便的服務。

S7-200PLC可提供4個不同的基本型號與8種CPU可供選擇使用。

S7-400H

• 具有冗余設計的高可用性自動化。
• 用于具有很高故障要求的應用
  重新啟動成本很高、停產代價高昂、幾乎不需要且選項較少的。
• 冗余設計的集能
• I/O 的可用性切換式 I/O 配置
• 也可使用具有可用性的 I/O單側配置
• 熱后備發生故障時，自動切換到備用設備。
• 包含 個單獨機架或一個分隔式機架的配置
• 通過冗余 PROFIBUS DP 或冗余 PROFINET I/O 來連接切換式 I/O。

S7-400F/FH

• 故障型自動化，適用于具有很高要求的工廠
• 符合相關的要求（IEC 6150的 SIL 3、DIN V 1925的 AK以及EN 954-的 Cat.4）
• 如果需要，也可通過冗余設計來實現容錯
• 不對相關 I/O 進行額外接線
• 通過采用 PROFIsafe 行規的 PROFIBUS DP 實現通信
• 基于帶有故障模塊的 S7-400H 和分布式 ET I/O
• 適用于非相關應用的模塊也可以在自動化中使用
• 隔離模塊用于在一個 ET 200M 的下組合使用故障模塊和模塊。

產品目錄 ST 70

在產品目錄 ST 70 中也可找到有關 SIMATIC S7-40的信息AdZ模具聯盟網

Area of application

S7-400

SIMATIC S7-40是中端到性能范圍內功能強大的 PLC。AdZ模具聯盟網

SIMATIC S7-40具有模塊化、無風扇設計和較高擴展能力，并具有的通信和網絡功能，可以簡便實現分布式結構，用戶操作十分方便，因此成為中端到性能范圍內要求極為苛刻的任務的解決方案。AdZ模具聯盟網

SIMATIC S7-40的應用領域包括AdZ模具聯盟網

• 汽車工業，如裝配線
• 機械設備制造，包括機械設備制造
• 倉儲技術
• 鋼鐵工業
• 樓宇
• 發電和配電
• 造紙和印刷領域
• 木材加工
• 食品和飲料領域
• 工程，如水務和污水處理
• 化工和石化領域
• 儀表和控制
• 包裝機械
• 制藥工業

由于具有多種性能等級的 CPU，并有具備大量用戶友好的功能的廣泛模塊，用戶可以根據具體情況執行其自動化任務。AdZ模具聯盟網

任務擴展時，可通過附加模塊隨時對控制器進行擴展，成本不會很高。AdZ模具聯盟網

SIMATIC S7-40是一種通用控制器AdZ模具聯盟網

• 具有很高電磁兼容性以及抗沖擊性和抗振性，因此擁有*的工業適用性。
• 可以帶電連接和斷開各模塊。

S7-400H

在自動化技術的許多領域中，對自動化的可用性（從而故障性）的需求在不斷。在許多領域中，設備停機會產生*的成本。此時，只有冗余才能可用性要求。AdZ模具聯盟網

容錯型 SIMATIC S7-400H 即能這些要求。即使在一個或多個故障控制器的部件出現故障時，也能繼續運行。通過以這種實現的可用性讓 SIMATIC S7-400H 尤其適用于以下應用領域AdZ模具聯盟網

• 控制器發生故障后重啟會產生很高費用的（通常在工業中）。
• 停產的代價十分高昂的。
• 涉及貴重材料的（例如在制藥工業中）。
• 無人的應用
• 涉及較少人員的應用

訂貨數據AdZ模具聯盟網

關于 S7-400H 組件的訂貨數據，請參見在“S7-400/S7-400H/S7-400F/FH”下的相應模塊。AdZ模具聯盟網

S7-400F/FH

SIMATIC S7-400F/FH 故障自動化可在要求較高的工廠中使用。它可對立即停機不會給人員或帶來危險的進行控制。S7-400F/FH 具有兩種基本設計AdZ模具聯盟網

• S7-400F
  故障自動化。在控制中發生故障的情況下，生產會切換到狀態并中斷。
• S7-400FH
  故障和高可用性自動化。在控制中發生故障的情況下，冗余控制部分將發揮作用，繼續控制生產。

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

　　對于可穿戴電源目前存在的設計挑戰，總結了以下五點。

　　1、在鋰電池過充或溫度過高會導致起火，鋰電池的安全性問題仍讓人擔憂的同時，充電器應具有幾乎所有類型的安全設計，包括過壓保護、過流保護、過溫保護、短路保護和低溫充電等，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、因為可穿戴設備中的電池較小，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，充電器的精度應該更高，達m*。例如，在智能系統中，2,000 mAh電池的正常充電電流為1.2 A(0.6 C)，充電截止電流應為正常充電電流的1/10～1/20，即120 mA～60 mA。然而在手環中，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、可穿戴設備應具有較長續航時間。通常，如果消費者每天都要為設備充電，他們就會不高興。在現在許多的智能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。整個電源管理應能夠提供高效率的電源轉換系統，這包括：穩壓器效率，以及穩壓器和電池充電器應提供低靜態電流、低待機電流和低漏電流。具有極低漏電流和待機電流以及低靜態電流的電源管理器件更加難于設計。

　　4、甚至是現今的電池技術也不能完*電池運行時間的訴求。我們需要在使用可穿戴設備的同時，開發新的電源。新型電源的瓶頸在于其轉換為可用功率時，功率密度和轉換效率極低。

　　5、在可穿戴設備中，因為濕度、腐蝕等關系，許多產品的失效點為充電/信號連接器。

　　針對這些設計挑戰，TI 的應對措施如下。

　　1、TI的充電器IC和電量計IC為工作中的電池提供了較廣泛的保護和監控。TI在保持相同水平保護功能的同時縮小半導體尺寸的過程中取得了成功。例如，bq24040和bq25100都與JEITA標準兼容。兩者都具有Ts輸入用于監控電池熱敏電阻，以保證充電溫度在合適范圍內。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(圖1)。

　　2、主流可穿戴設備品牌采用TIbq24040/45或bq24232(帶電源通路)充電器IC，是因為它們的尺寸較小(分別為2mm×2mm和3mm×3mm)、精度較高。并且在適配器連接時，甚至是電池電量耗盡時，bq24232允許系統立即上電。在的可穿戴設計中，精度和電源通路特性受青睞。另外，bq25100允許正常充電電流小為10 mA，并且能夠將充電截止電流或預充電電流設置為1mA，這是針對可穿戴設備的業界精度。

　　3、為了在電源管理系統中降低功耗，TI針對可穿戴設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電流小于1μA，并且在bq25100處于關閉模式時，電池漏電流低至75 nA。同時，“Nano -Buck”TPS62736降壓轉換器的靜態電流極低，僅為380nA，在15nA低負載的情況下，能夠幫助實現超過90%的效率。與在低負載條件下的傳統DC/DC轉換相比，這能夠延長30%～50%的電池運行時間。

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

　　5、隨著Moto360等應用取得成功，無線充電變成了可穿戴設備，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是Qi兼容的，這樣可穿戴設備能夠在任何標準的Qi充電器上進行充電. Tx可以是Qi兼容的,但有些設計限于尺寸或特殊形狀要求，TX線圈需要定制(非Qi規范)。 ST：小體積、單芯片電源管理方案是發展趨勢

　　意法半導體(ST)認為可穿戴設備有以下三點趨勢。*，超低靜態電流和小封裝電源管理單芯片是個趨勢。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，比如藍牙、傳感器、MCU、GPS等。比如，STNS01是一個集成路徑管理、3 .1V/ 100mA超低靜態電流LDO、線性充電和過放保護的電源管理芯片。整個芯片尺寸只有3mm×3mm ,同時待機功耗只有100 nA。路徑管理可以保證即插即用，和減少電池充放電次數以延長電池壽命。3.1V/100mA超低靜態電流LDO在沒有負載時可以實現1nA的靜態電流。線性充電的充電電流可以通過外圍電阻設置充電電流從15mA～200mA，可以滿足所有各種可穿戴設備對充電電流的要求。

　　第二，太陽能充電及無線充電將廣泛用于智能手表。隨著國家對節能要求和可穿戴設備用戶戶外運動比較多的特點，太陽能充電就是一個很好的解決方案。無線充電本身帶有封閉性好的特點，尤其對一些戶外運動或水下運動的可穿戴設備將是一個很好的充電解決方案。第三，AMOLED屏驅動芯片。AMOLED屏將廣泛應用于智能手表。跟傳統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。STOD32W是一個能滿足不同尺寸要求的驅動芯片。

　　在可穿戴設備電源方面，ST有很多解決方案，包括：PMIC(電源管理IC)、線性充電器、超低靜態電流的LDO、太陽能和無線充電方案、顯示屏驅動芯片。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功能的電源管理芯片。STLQ015具有超低靜態電流的LDO。在沒有負載的狀態下，其靜態電流只有1uA，不工作狀態下只有1nA。同時，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屏驅動芯片，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。

　　在可穿戴設備電源設計方面，不同芯片平臺廠家將會推出自己不同功能的可穿戴設備解決方案，設計適合不同廠家平臺的電源管理芯片將是一個挑戰;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。現有的無線充電三大標準下，對于用于無線充電線圈大小定義都不適合現有可穿戴設備尺寸。我們將會推出更小尺寸(比如CSP封裝)的電源管理芯片。同時對于現有的無線充電三大標準下，用于無線充電的線圈大小定義都不適合現有可穿戴設備尺寸的情況，ST將推出具有自定義無線充電線圈大小的解決方案。比如針對智能手表，我們將會推出基于Qi標準的2.5W無線充電方案。另外，ST計劃推出的產品還有：更高效率的AMOLED驅動器芯片，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

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

　　可穿戴設備現狀有如下幾個特點：整個智能可穿戴設備市場還是在啟動培養階段，例如功能的豐富性，結果實用性及服務性特征等，都需要進一步的完善;很多功能及性能實現還需要進一步的技術突破，例如功耗、體積以及使用的方便性等;開發可穿戴設備的公司越來越多，幾乎所有的品牌廠商都在進行著某種形式的投資及開發;越來越多的IDH(獨立設計公司)參與到相關技術的研發，尤其是在軟件數據處理方面。

　　從可穿戴設備發展趨勢角度來看，以下幾點可能會被業內關注：宏觀來看必將是電子設備市場的新的增長點;持續不斷的增加并完善健康保健類功能，甚至某些性能到達或通過醫療級的應用標準;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備開發中會成為越發關鍵的要素;后臺數據的分析處理及反饋到終端用戶將是維持用戶持續使用的必經之路。

　　ADI作為在傳感器及模擬混合信號的*供應商，在可穿戴設備領域也會緊跟客戶及市場發展趨勢，并用專門的醫療保健團隊提供系統級包括軟件在內的*的方案。除此以外，在迎合可穿戴設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，在可穿戴市場都有很好的表現。

　　關于ADP16x系列而言，ADP160/ADP161/ADP162/ADP163均為超低靜態電流、低壓差線性穩壓器，工作電壓為2.2V～5.5V，輸出電流可達150mA。在150mA負載下壓差僅為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工作。

　　ADP16x 經過專門設計，利用1μF±30%小陶瓷輸入和輸出電容便可穩定工作，適合高性能、空間受限應用的要求。ADP160可提供1.2V～4.2V范圍內的15種固定輸出電壓選項ADP160/ADP161還包括一個開關電阻，當LDO禁用時，該電阻自動使輸出放電。ADP162不包括輸出放電功能，其余與ADP160*相同。ADP161和ADP163可用作可調輸出電壓穩壓器，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。短路和熱過載保護電路可以防止器件在不利條件下受損。 村田：用微型DC/DC轉換器沿用到可穿戴設備中

　　日前，村田制作所(Murata)在展會推出了可穿戴設備的整體解決方案。展出的可穿戴設備集成了薄膜型溫度傳感器(用于檢測體表的溫度)、光傳感器(用于檢測心率)以及MEMS氣壓傳感器(檢測氣壓，進而檢測高度)三種傳感器。同時，它還集成了藍牙智能模塊、微型DC-DC轉換器，以及片狀多層陶瓷電容。對于該產品的續航能力，村田工程師介紹說：“產品的續航時間取決于具體應用設計。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天時間。

　　其中，該設備采用的微型DC-DC轉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，其特點是體積非常小，抗EMI力強。該系列輸出電壓為1.0V～3.3V，輸入電壓為2.3V～5.5V，負載電流為600mA。它總共有3大類：降壓、升降壓和升壓。