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西门子6ES7461-3AA00-7AA0西门子6ES7461-3AA00-7AA0

PLC: 6ES7-200/300/400/1200/6EP/6/6GK/ET200/6SE变频器/电缆/DP接头/屏 /数控伺服备件，进口电机（1LA7、1LG4.1LA9）国产电机（1LG0，1LE0）大型电机（1LA8，1LA4，1PQ8）伺服电机（1PH，1PM，1FT，1FS）S7-200系列主机，S7-300系列主机*产品‘质保一年，一年因产品问题免费更换新产品；不收取任何费。

S7-200系列PLC 数字量扩展模块选型型号表

系列号类别

产品图片

描述

选型型号

EM221输入扩展模块

8点输入，24V DC6ES-1BF22-0XA08点输入，120/230VAC6ES-1EF22-0XA016点输入，24VDC6ES-1BH22-0XA0EM222输出扩展模块

4点输出，24VDC6ES-1BD22-0XA04点输出，继电器6ES-1HD22-0XA08点输出，24V DC6ES-1BF22-0XA08点输出，继电器6ES-1HF22-0XA08点输出，120/230VAC6ES-1EF22-0XA0EM223输入/输出扩展模块

4点输入，24V DC 
4点输出，24V DC6ES-1BF22-0XA04点输入，24V DC 
4点输出，继电器6ES-1HF22-0XA08点输入，24V DC 
8点输出，24V DC6ES-1BH22-0XA08点输入，24V DC 
8点输出，继电器6ES-1PH22-0XA016点输入，24V DC 
16点输出，24V DC6ES-1BL22-0XA016点输入，24V DC 
16点输出，继电器6ES-1PL22-0XA0

（1）I/O单元若判定中存在故障，则将该切换至状态。

分布式操作员控制理念

• 当一个机械触点接通S7--CPU或任意扩展模块的供电时，它发送一个大约50毫秒的“1”到数字输出，您需要考虑这一点，尤其是您使用触够响应短脉冲的设备时。

• 当一个机械触点接通AC扩展模块的输出电源时，它向AC输出发出一个宽度为大约1/2AC周期的“1”。您必须考虑这一点。

• 由于是直通电路，负载电流必须是完整的AC波型而非半波。负载电流是0.05AAC。当负载电流在5mA和50mAAC之间时，该电流是可控的，但是，由于410欧姆串行电阻的存在会有额外的压降。

• 如果因为过多的感性开关或不正常的条件而引起输出过热，输出点可能关断或被损坏。如果输出在关断一个感性负载时遭受大于0.7J的能量，那么输出将可能过热或被损坏。为了这个，可以将在第3章中描述的电路和负载并联在一起。对于给定的应用，这些部件的尺寸要。

• EM222DO4x继电器的FM额定值和其它S7-200不同。此模块具有符合FM Class I，Division Groups A、B、C&D Hazardous LOCAIIONs的T4额定值，而不是的T4A。

• 如果是灯负载，继电器使用寿命将75%，除非采取措施将接通浪涌到输出的浪涌电流额定值以下。

• 灯负载的瓦特额定值是用于额定电压的。依据正被切换的电压，按比例瓦特额定值（例如120VAC -- W）。

西门子PLC模块主要用于工程自动化设备冲压机床，磨床，印刷机械，橡胶化工机械，空调，电梯控制，运动，混凝土输送泵汽车应用，密封机，汽车灯检测设备，密封机，全自动金属带锯床

西门子S7-ART PLC配备西门子高速处理器芯片，基本指令执行时间可达0.15us，在同级别小型PLC中。一颗强的“芯”，能让您在应对繁琐的程序逻辑，复杂的工艺要求时的从容不迫。
以太互动，经济便捷

S7-ART PLC的CPU模块本体标配以太网接口，继承了强大的以太网通信功能。一根普通的网线即可将程序下载到PLC中，方便快捷，省去了变成电缆。通过以太网接口还可与其他CPU模块、屏、计算机进行通讯，组网。
三轴脉冲，运动自如
S7-ART PLC的CPU模块本体多集成3路高速脉冲输出，高达100KHz，支持PWM/PO输出以及多种运动，可设置运动包络。配以方便易用的向导设置功能，快速实现设备调速，等功能。
通用SD卡，方便下载
S7-ART PLC本机继承Micro SD卡插槽，使用市面上通用的Micro SD卡即可实现程序的更新和PLC固件升级，地方便了客户工程师对终用户的远程服务支持，也省去了因PLC固件升级返场服务的不便。
友好，编程
S7-ART PLC在继承西门子变成强大功能的基础上，融入了更多的人性化设计，如新颖的带状式菜单，全式界面窗口，方便的程序注释功能，强大的保护等。在强大功能的同时，大幅效率，缩短产品上市时间。
整合，无缝集成
SIMATIC S7-ART可编程控制器，Smart Line IE屏和SINAMICS V20变频器整合，为OEM客户带来高性价比的小型自动化解决方案，客户对于人机交互、控制、驱动等功能的需求。
通过，发现S7-ART和S7-200的指令基本上相同。区别如下（与硬件的差异有关） 
1．通信指令GIP ADDR和SIP ADDR取代了S7-200的NETR（网络读取）和NETW（网络写入）指令。 指令GIP ADDR，MASK，GATE将CPU的IP地址到ADDR，将CPU的子网掩码到MASK，并且将CPU的到GATE。 SIP ADDR，MASK，GATE将CPU的IP地址设置为ADDR中找到的值，将CPU的子网掩码设置为MASK中找到的值，将CPU的设置为GATE中找到的值。 
2．程序控制中的GET_ERROR（获取非致命错误代码）替换了S7-200的DIAG LED（诊断LED）指令。 
3．S7-ART的自带下列库，而S7-200需要安装。 
西门子PLC模块主要用于工程自动化设备冲压机床，磨床，印刷机械，橡胶化工机械，空调，电梯控制，运动，混凝土输送泵汽车应用，密封机，汽车灯检测设备，密封机，全自动金属带锯床

德国西门子股份公司创立于1847年，是电子电气工程领域的*企业。西门子自1872年进入中国，140余年来以创新的技术、的解决方案和产品坚持不懈地对中国的发展提供全面支持，并以出众的品质和令人信赖的可靠性、*的技术成就、不懈的创新追求，确立了在中国市场的*地位。2015年（2014年10月1日至2015年9月30日），西门子在中国的总营业收入达到69.4亿欧元，拥有超过32000名员工。西门子已经发展成为中国社会和经济不可分割的一部分，并竭诚与中国携手合作，共同致力于实现可持续发展。

西门子正在升级其远程维护服务，以处理大量数据和应用程序。通过其通用远程服务平台（cRSP），西门子服务约25万个客户设备和系统，包括大型工业电机、城市交通管理用计算机、计算机断层扫描系统（CT）和楼宇管理系统。据专家介绍，到2020年互统的数量将翻一番，数据量预计呈指数级增长。其中，很大一部分数据流量来源于医疗设备，单这一行业现在每月的数据量就以太字节计算，并且预计到2020年将增加10倍。为处理这一海量数据，西门子医疗正与其它业务部门的专家以及西门子研究院合作，研发新一代服务平台。

西门子代理商

概述

S7-200系列PLC适用于各行各业，各种场合中的检测、监测及控制的自动化。S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能。因此S7-200系列具有*的性能/价格比。

西门子代理商

功能强大，结构紧凑并且经济

SIMATIC S7- 300通用控制器可以节省安装空间并且具有模块化设计的特点。
大量的模块可根据手头的任务被用于扩展集中系统或创建分散结构的系统，并促进备件成本效益的经济性。凭借其令人印象深刻的创新系列，SIMATIC S7 -300通用控制器成为了一个可以有效节省用户额外投资和维护成本的综合系统。

S7-300自动化系统采用模块化设计。它拥有丰富的模块，且这些模块均可以独立地组合使用。

一个系统包含下列组件：

CPU：

不同的 CPU 可用于不同的性能范围，包括具有集成 I/O 和对应功能的 CPU 以及具有集成 PROFIBUS DP、PROFINET 和点对点接口的 CPU。

用于数字量和模拟量输入/输出的信号模块 (SM)。

用于连接总线和点对点连接的通信处理器 (CP)。

用于高速计数、定位（开环/闭环）及 PID 控制的功能模块（FM）。

根据要求，也可使用下列模块：

用于将 SIMATIC S7-300 连接到 120/230 V AC 电源的负载电源模块(PS)。

接口模块 (IM)，用于多层配置时连接控制器 (CC) 和扩展装置 (EU)。

通过分布式控制器 (CC) 和 3 个扩展装置 (EU)，SIMATIC S7-300 可以操作多达 32 个模块。所有模块均在外壳中运行，并且无需风扇。

SIPLUS 模块可用于扩展的环境条件：

适用于 -25 至 +60℃ 的温度范围及高湿度、结露以及有雾的环境条件。防直接日晒、雨淋或水溅，在防护等级为 IP20 机柜内使用时，可直接在汽车或室外建筑使用。不需要空气调节的机柜和 IP65 外壳。

特别提示：SIMATIC S7-400H控制器已全面升级为V6版-5H PN/DP控制器！

SIMATIC家族内强大的自动化系统

高超的通讯能力和强大的集成接口使SIMATIC S7-400成为极适合诸如对整个系统进行协调的较大任务过程控制器的理想选择。CPU的分级使得性能的可扩展成为可能。

同时，对外设I/ O能力的扩展几乎是无限的。而且，程序控制器信号模块可以在系统运行中（热插拔）进行插入和删除操作，很容易进行系统扩展或模块更换

S7-400 是 SIMATIC 控制器家族能为强大的 PLC。它可以成功实现全集成自动化 (TIA) 解决方案。S7-400 是一个用于制造业和过程工业系统解决方案的自动化平台，其主要特点是具有模块化的结构并拥有性能储备。

S7-400

中端到性能范围内功能强大的 PLC

可满足要求极为苛刻的任务的解决方案

全面的模块和各种性能等级 CPU 可针对具体自动化任务进行调整

可实现分布式结构，适用十分灵活

连接方便

优通信和联网功能

操作方便，设计简单，不含风扇

任务增加时可顺利扩展

多重计算：

多个 CPU 在一个 S7-400 控制器中同时运行。

多重计算功能可对 S7-400 的总体性能进行分配。例如，可将复杂的技术任务（如开环控制、计算或通信）进行拆分并分配给不同的 CPU。可以为每个 CPU 分配自己的 I/O。

模块化：

通过功能强大的 S7-400 背板总线和可直接连接到 CPU 的通信接口，可实现许多大量通信线路的高性能操作。例如，这样可以拥有一条用于 HMI 和编程任务的通信线路、一条用于高性能等距运动控制组件的通信线路和一条“正常”I/O 现场总线。另外，还可以实现额外需要的与 MES/ERP 系统或 Internet 的连接。

工程组态和诊断：

结合使用 SIMATIC 工程组态工具，可极为高效地对 S7-400 进行组态和编程，尤其对于采用高性能工程组件的广泛自动化任务。为此，可以使用高级语言（如 SCL）以及用于顺序控制、状态图和工艺图的图形化组态工具。

新的模块化 SIMATIC S7-1200 控制器是我们新推出产品的核心，可实现简单却高度精确的自动化任务。SIMATIC S7-1200 控制器实现了模块化和紧凑型设计，功能强大、投资安全并且*适合各种应用。

中低端紧凑型控制器

大规模集成，节省空间，功能强大

具有出色的实时性能和功能强大的通信选件：

带有集成 PROFINET IO 接口的控制器，可与 SIMATIC 控制器、HMI、编程设备和其它自动化组件进行通信

所有 CPU 都可用于单机模式、网络以及分布式结构

安装、编程和操作极为简便

集成式 Web 服务器，带有标准和用户特定 Web 页面

数据记录功能，用于归档用户程序的运行数据

强大的集成工艺功能，如计数、测量、闭环控制和运动控制

集成数字量和模拟量输入/输出

灵活的扩展设备

可直接用于控制器的信号板卡

可通过 I/O 通道对控制器进行扩展的信号模块

附件，如电源、开关模块或 SIMATIC 存储卡等

本机集成24输入/16输出共40个数字量I/O 点。可连接7个扩展模块，大扩展至248路数字量I/O 点或35路模拟量I/O 点。13K字节程序和数据存储空间。6个独立的30kHz高速计数器，2路独立的20kHz高速脉冲输出，具有PID控制器。2个RS485通讯/编程口，具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由方式通讯能力。I/O端子排可很容易地整体拆卸。用于较高要求的控制系统，具有更多的输入/输出点，更强的模块扩展能力，更快的运行速度和功能更强的内部集成特殊功能。可*适应于一些复杂的中小型控制系统。

SIMATIC HMI 操作员控制和监视系统 – 高效的机器级操作员控制和监视

当人们必须使用执行各种任务的机械和设备（从转筒式干燥机到废物压实机）进行作业时，需要监视和操作员控制设备。为您的具体任务找到合适的设备并不难。面临的挑战是找到一个不会过时、灵活的解决方案，该解决方案既可集成到更高级别的网络中，又可满足对透明度和数据提供提出的日益增长的需求。多年来，SIMATIC HMI 面板已在所有工业领域的各种不同应用中证明了它们的价值。目前使用的系统范围与相应设备中的应用程序和技术的范围一样广泛。

SIMATIC HMI 代表高效的机器级操作员控制和监视，并具有一些*优势：

高效工程

可视化的创建可比以前更快更轻松。

创新的设计和操作

可视化成为机器的显著特点。

明亮的 HMI 操作面板

适合每种应用的适宜操作面板。

安全备份

保护投资和专有技术，安全操作。

快速调试

大幅节省测试和维修时间：

基于 PC 的开放性

适用于灵活、独立的应用

SIMATIC HMI 软件 – 绝不仅仅是可视化软件

通过产品系列 SIMATIC WinCC（TIA Portal）、SIMATIC WinCC 和 SIMATIC WinCC Open Architecture，SIMATIC HMI 涵盖了适用于人机界面的整个工程组态和可视化软件产品系列。

几乎全部 SIMATIC 操作面板均可使用 SIMATIC WinCC flexible 的后续版本 SIMATIC WinCC (TIA Portal) 进行组态。

功能涵盖机器层的可视化任务以及基于 PC 的多用户系统上的 SCADA 应用。

SIMATIC WinCC 的当前版本 V7.4 可用于极复杂的过程可视化任务和 SCADA 应用，例如，考虑采用冗余解决方案、垂直集成直至工厂智能解决方案。

终，SIMATIC WinCC 开放式架构解决了需要广泛的客户特定调整或管理大型和/或复杂应用程序的应用程序，以及需要特殊系统要求和功能的项目。

控制系统对一台热浸镀锌设备进行优化

参考：V7 控制室

作为一种半成品，镀锌钢板在工业生产中（例如在汽车制造中）扮演着重要角色。防止钢板生锈的一种成熟方法是通过一种热浸镀锌工艺对钢板镀锌；在该工艺中，钢板条通过一个含有锌溶液的电镀槽。该工艺所用的装置十分复杂且需要连续运行，这对所用的工艺控制系统和设备提出了很高要求。

SIMATIC SCADA 系统和 SIMATIC IPC 解决方案的优点：

借助于 SIMATIC WinCC V7 SCADA 控制系统的可扩展性和开放性，还可在将来实现功能扩展。

控制系统和操作站具有冗余配置，采用工业兼容的 SIMATIC 工业 PC 和瘦客户机。

由于在控制室中以及整个工厂和生产车间内超过 27 个操作站中采用多显示器解决方案，可取得概览。

为了实现可追溯性，在 SIMATIC Process Historian 中提供生产数据。

对装置可用率、能源消耗和质量进行分析，提高了生产力。

通过 Web 以及 SIMATIC WinCC WebNavigator 快速访问装置数据，提供更有效的支持，缩短了停产时间。

SIMATIC WinCC V7 SCADA 系统

基于自动化与可视化集成解决方案，实现食品与饮料领域中工厂的升级改造

WinCC Professional 参考案例

升级改造涉及为 3 条生产线配备一个扩展 SCADA 系统、一个新的控制架构、多个变频器和电机起动器。该项目顺利得到执行，采用 TIA Portal 的硬件和软件解决方案简化了工程组态过程。

采用 SIMATIC SCADA 系统（TIA Portal 中的 WinCC Professional、S7-1500 和 SIMATIC IPC）的优点是：

简化了应用组态

通过高效监视生产线，可为每个批次定义优生产路径。

提高生产效率

通过高质量的显示实现简单、直观的操作

对过程中的电机进行更佳控制

将生产数据集成到现有 ERP 系统中

易于定位当前过程中的故障

长铁路隧道的隧道控制系统

采用 WinCC OA 的控制室

SIMATIC WinCC Open Architecture 隧道控制系统是整个隧道基础设施的监控系统的核心。整个系统连续正常运行对于确保瑞士圣哥达基线隧道 (Gotthard Base Tunnel) 的顺利运行来说十分重要。

圣哥达基线隧道在南北入口处具有一个隧道控制中心。那里安装的两个隧道控制系统监视并控制所有安装的系统与装置。所有所需的数据都通过该隧道控制系统进行采集、整理和可视化。配有一块大型显示屏的该隧道控制系统还包括一个全集成式维护管理工具和一个运行控制系统。

该解决方案的优点：

由于采用双重冗余隧道控制设备，实现了高故障安全性 – 灾难恢复系统（2x2 冗余）

集中监视基础设施简化了故障管理

通过集中控制整个基础设置实现更高效的运行

由于在整个项目中将 OPC UA 用作标准化接口，可集成众多系统（子系统）

在所有装置中采用统一用户界面，实现了用户友好性，可在一个工作站以及通过一块大型显示屏概览所有系统（多监视器管理）

收程序同样也需要设计背景数据块本例中为Db44块和接收数据块本例中为DB5块。(3)装载设计好的发送接收程序FC 1与FC2。参数化远程从站RTU ．以上介绍的是Modbus主站的应用与程序设计，没有对远程终端RTU从站进行介绍．其实在进行程序调试时必须对从站进行一些参数设置使其参数与主站要求的*，包括协议类型、从站地址、寄偶校验、传输超时等，否则通讯很难。总结随着仪表自动化技术的，带各种通讯接口设备和现场总线设备将被大量应用到工业现场领域，使全数字化、串行、双向、互操作多快好省的远距离大数据量通讯成为可能．为数据监控和中心监控现场数据及现场设备工作状态和挖掘数据关系提供了方便。Modibus RTU通讯是现场总线实现的一个简单例证，的解决了现场仪表数据和PLC通题，节省了因仪表布线所需的大量电缆，并且可靠性了大幅度。是我们今后现场采集通讯值得借鉴的一个典型代表。同步光纤6ES79601AA045AA0同步光纤，1米驱动器装置。器是极其紧凑的。由于各个单体部件容易,所以为这种30A~600A 的流器的模块化设计提供了方便的服务。

S7-200PLC可提供4个不同的基本型号与8种CPU可供选择使用。

S7-400H

• 具有冗余设计的高可用性自动化。
• 用于具有很高故障要求的应用
  重新启动成本很高、停产代价高昂、几乎不需要且选项较少的。
• 冗余设计的集能
• I/O 的可用性切换式 I/O 配置
• 也可使用具有可用性的 I/O单侧配置
• 热后备发生故障时，自动切换到备用设备。
• 包含 个单独机架或一个分隔式机架的配置
• 通过冗余 PROFIBUS DP 或冗余 PROFINET I/O 来连接切换式 I/O。

S7-400F/FH

• 故障型自动化，适用于具有很高要求的工厂
• 符合相关的要求（IEC 6150的 SIL 3、DIN V 1925的 AK以及EN 954-的 Cat.4）
• 如果需要，也可通过冗余设计来实现容错
• 不对相关 I/O 进行额外接线
• 通过采用 PROFIsafe 行规的 PROFIBUS DP 实现通信
• 基于带有故障模块的 S7-400H 和分布式 ET I/O
• 适用于非相关应用的模块也可以在自动化中使用
• 隔离模块用于在一个 ET 200M 的下组合使用故障模块和模块。

产品目录 ST 70

在产品目录 ST 70 中也可找到有关 SIMATIC S7-40的信息AdZ模具联盟网

Area of application

S7-400

SIMATIC S7-40是中端到性能范围内功能强大的 PLC。AdZ模具联盟网

SIMATIC S7-40具有模块化、无风扇设计和较高扩展能力，并具有的通信和网络功能，可以简便实现分布式结构，用户操作十分方便，因此成为中端到性能范围内要求极为苛刻的任务的解决方案。AdZ模具联盟网

SIMATIC S7-40的应用领域包括AdZ模具联盟网

• 汽车工业，如装配线
• 机械设备制造，包括机械设备制造
• 仓储技术
• 钢铁工业
• 楼宇
• 发电和配电
• 造纸和印刷领域
• 木材加工
• 食品和饮料领域
• 工程，如水务和污水处理
• 化工和石化领域
• 仪表和控制
• 包装机械
• 制药工业

由于具有多种性能等级的 CPU，并有具备大量用户友好的功能的广泛模块，用户可以根据具体情况执行其自动化任务。AdZ模具联盟网

任务扩展时，可通过附加模块随时对控制器进行扩展，成本不会很高。AdZ模具联盟网

SIMATIC S7-40是一种通用控制器AdZ模具联盟网

• 具有很高电磁兼容性以及抗冲击性和抗振性，因此拥有*的工业适用性。
• 可以带电连接和断开各模块。

S7-400H

在自动化技术的许多领域中，对自动化的可用性（从而故障性）的需求在不断。在许多领域中，设备停机会产生*的成本。此时，只有冗余才能可用性要求。AdZ模具联盟网

容错型 SIMATIC S7-400H 即能这些要求。即使在一个或多个故障控制器的部件出现故障时，也能继续运行。通过以这种实现的可用性让 SIMATIC S7-400H 尤其适用于以下应用领域AdZ模具联盟网

• 控制器发生故障后重启会产生很高费用的（通常在工业中）。
• 停产的代价十分高昂的。
• 涉及贵重材料的（例如在制药工业中）。
• 无人的应用
• 涉及较少人员的应用

订货数据AdZ模具联盟网

关于 S7-400H 组件的订货数据，请参见在“S7-400/S7-400H/S7-400F/FH”下的相应模块。AdZ模具联盟网

S7-400F/FH

SIMATIC S7-400F/FH 故障自动化可在要求较高的工厂中使用。它可对立即停机不会给人员或带来危险的进行控制。S7-400F/FH 具有两种基本设计AdZ模具联盟网

• S7-400F
  故障自动化。在控制中发生故障的情况下，生产会切换到状态并中断。
• S7-400FH
  故障和高可用性自动化。在控制中发生故障的情况下，冗余控制部分将发挥作用，继续控制生产。

TI认为在可穿戴设备中，电池通常非常小(例如100 mAh)，设备又需要持续几天甚至是几个星期而又不用充电，因此功耗是一个关键的设计考虑因素。因此，高功率转换效率将是一个关键的设计要素。时尚的手腕式可穿戴设备要想保持其酷炫特点，电子电路需要保持在极小的尺寸以内。这推动了高水平的包括电源管理IC在内的全器件集成。此外，功率器件的占板面积和封装应做到尽可能小。另外，可穿戴设备可能采用新型电源，例如对太阳能或热能进行能量采集。同时，某些产品可能更倾向于非接触式充电。这些非接触式充电当中包括了无线充电。

　　对于可穿戴电源目前存在的设计挑战，总结了以下五点。

　　1、在锂电池过充或温度过高会导致起火，锂电池的安全性问题仍让人担忧的同时，充电器应具有几乎所有类型的安全设计，包括过压保护、过流保护、过温保护、短路保护和低温充电等，甚至是在充电器IC及解决方案尺寸必须保持非常小的情况下也是如此。

　　2、因为可穿戴设备中的电池较小，充电精度的需求提高使为这些小电池充电并非易事。充电器必须能够提供更小的充电截止电流。换言之，充电器的精度应该更高，达m*。例如，在智能系统中，2,000 mAh电池的正常充电电流为1.2 A(0.6 C)，充电截止电流应为正常充电电流的1/10～1/20，即120 mA～60 mA。然而在手环中，由于电池容量可能为100 mAh，正常充电电流将为60 mA，充电截止电流应为6 mA～3 mA。满足这种要求的充电器器件很难找到。

　　3、可穿戴设备应具有较长续航时间。通常，如果消费者每天都要为设备充电，他们就会不高兴。在现在许多的智能都必须一两天充电一次的情况下，终端用户显然期待能够有所改善。整个电源管理应能够提供高效率的电源转换系统，这包括：稳压器效率，以及稳压器和电池充电器应提供低静态电流、低待机电流和低漏电流。具有极低漏电流和待机电流以及低静态电流的电源管理器件更加难于设计。

　　4、甚至是现今的电池技术也不能完*电池运行时间的诉求。我们需要在使用可穿戴设备的同时，开发新的电源。新型电源的瓶颈在于其转换为可用功率时，功率密度和转换效率极低。

　　5、在可穿戴设备中，因为湿度、腐蚀等关系，许多产品的失效点为充电/信号连接器。

　　针对这些设计挑战，TI 的应对措施如下。

　　1、TI的充电器IC和电量计IC为工作中的电池提供了较广泛的保护和监控。TI在保持相同水平保护功能的同时缩小半导体尺寸的过程中取得了成功。例如，bq24040和bq25100都与JEITA标准兼容。两者都具有Ts输入用于监控电池热敏电阻，以保证充电温度在合适范围内。bq24040尺寸为2mm×2mm，并且在2014 年中期推出bq25100之前是小的充电器。bq25100尺寸为1.6 mm×0.9 mm，与0603尺寸的电容相当(图1)。

　　2、主流可穿戴设备品牌采用TIbq24040/45或bq24232(带电源通路)充电器IC，是因为它们的尺寸较小(分别为2mm×2mm和3mm×3mm)、精度较高。并且在适配器连接时，甚至是电池电量耗尽时，bq24232允许系统立即上电。在的可穿戴设计中，精度和电源通路特性受青睐。另外，bq25100允许正常充电电流小为10 mA，并且能够将充电截止电流或预充电电流设置为1mA，这是针对可穿戴设备的业界精度。

　　3、为了在电源管理系统中降低功耗，TI针对可穿戴设备在极低的流耗下工作改造了这些器件。例如，bq25100在工作模式下的静态电流小于1μA，并且在bq25100处于关闭模式时，电池漏电流低至75 nA。同时，“Nano -Buck”TPS62736降压转换器的静态电流极低，仅为380nA，在15nA低负载的情况下，能够帮助实现超过90%的效率。与在低负载条件下的传统DC/DC转换相比，这能够延长30%～50%的电池运行时间。

　　4、能量采集技术刺激了可穿戴设备的新应用。TPS25504能够从单个太阳能电池(约0.3～0.6V)或TEG(热电发生器，0.3V)等低能量源中获取能量。它对启动电压的要求较低，仅为0.33V，并且能够在低至80 mV的电压下工作。其静态电流也很低，仅为330nA。

　　5、随着Moto360等应用取得成功，无线充电变成了可穿戴设备，尤其是智能手表的取代性选择方案。使用无线充电可使可穿戴设备无需使用连接器，做到更好地密封;无线充电有利于推广带有定制底座的易于充电的使用案例;无线充电Rx是Qi兼容的，这样可穿戴设备能够在任何标准的Qi充电器上进行充电. Tx可以是Qi兼容的,但有些设计限于尺寸或特殊形状要求，TX线圈需要定制(非Qi规范)。 ST：小体积、单芯片电源管理方案是发展趋势

　　意法半导体(ST)认为可穿戴设备有以下三点趋势。*，超低静态电流和小封装电源管理单芯片是个趋势。该电源管理芯片需集成线性充电、LDO和DC/DC等功能。LDO和DC/DC给其他模块供电，比如蓝牙、传感器、MCU、GPS等。比如，STNS01是一个集成路径管理、3 .1V/ 100mA超低静态电流LDO、线性充电和过放保护的电源管理芯片。整个芯片尺寸只有3mm×3mm ,同时待机功耗只有100 nA。路径管理可以保证即插即用，和减少电池充放电次数以延长电池寿命。3.1V/100mA超低静态电流LDO在没有负载时可以实现1nA的静态电流。线性充电的充电电流可以通过外围电阻设置充电电流从15mA～200mA，可以满足所有各种可穿戴设备对充电电流的要求。

　　第二，太阳能充电及无线充电将广泛用于智能手表。随着国家对节能要求和可穿戴设备用户户外运动比较多的特点，太阳能充电就是一个很好的解决方案。无线充电本身带有封闭性好的特点，尤其对一些户外运动或水下运动的可穿戴设备将是一个很好的充电解决方案。第三，AMOLED屏驱动芯片。AMOLED屏将广泛应用于智能手表。跟传统LCD屏比较，AMOLED屏具有更高的亮度、更薄、更好的分辨率和更省电等特点。STOD32W是一个能满足不同尺寸要求的驱动芯片。

　　在可穿戴设备电源方面，ST有很多解决方案，包括：PMIC(电源管理IC)、线性充电器、超低静态电流的LDO、太阳能和无线充电方案、显示屏驱动芯片。比如，STNS01是一款带有路径管理、3.1V/100mA LDO、线性充电和过放保护功能的电源管理芯片。STLQ015具有超低静态电流的LDO。在没有负载的状态下，其静态电流只有1uA，不工作状态下只有1nA。同时，ST还提供太阳能和无线充电方案。STOD32W是一款100mA电流和三路输出的AMOLED屏驱动芯片，可以给3”的AMOLED屏供电。SPV1050是一款集成两路LDO的太阳能充电芯片。

　　在可穿戴设备电源设计方面，不同芯片平台厂家将会推出自己不同功能的可穿戴设备解决方案，设计适合不同厂家平台的电源管理芯片将是一个挑战;还有就是超低功耗和小尺寸。另外，目前还没有适合不同尺寸要求的无线充电。现有的无线充电三大标准下，对于用于无线充电线圈大小定义都不适合现有可穿戴设备尺寸。我们将会推出更小尺寸(比如CSP封装)的电源管理芯片。同时对于现有的无线充电三大标准下，用于无线充电的线圈大小定义都不适合现有可穿戴设备尺寸的情况，ST将推出具有自定义无线充电线圈大小的解决方案。比如针对智能手表，我们将会推出基于Qi标准的2.5W无线充电方案。另外，ST计划推出的产品还有：更高效率的AMOLED驱动器芯片，CSP封装的集成线性充电器、LDO或DC/DC等功能的电源管理芯片等。”

　　ADI：迎合电源管理低功耗、小体积及低成本要求

　　可穿戴设备本身是很宽泛的概念覆盖各类产品形态，包括传统便携设备(如手表)，也包括在非设备类的穿戴产品中附件上各类传感器进而成为可穿戴设备的范畴，例如衣服鞋帽等。可穿戴设备所提供的功能目前多集中在在工具类(如GPS、环境等)和运动健康类(如计步、睡眠、心率、体脂分析，以及血氧等)。

　　可穿戴设备现状有如下几个特点：整个智能可穿戴设备市场还是在启动培养阶段，例如功能的丰富性，结果实用性及服务性特征等，都需要进一步的完善;很多功能及性能实现还需要进一步的技术突破，例如功耗、体积以及使用的方便性等;开发可穿戴设备的公司越来越多，几乎所有的品牌厂商都在进行着某种形式的投资及开发;越来越多的IDH(独立设计公司)参与到相关技术的研发，尤其是在软件数据处理方面。

　　从可穿戴设备发展趋势角度来看，以下几点可能会被业内关注：宏观来看必将是电子设备市场的新的增长点;持续不断的增加并完善健康保健类功能，甚至某些性能到达或通过医疗级的应用标准;高集成度、小体积、低功耗以及低成本的传感器硬件在将来的可穿戴设备开发中会成为越发关键的要素;后台数据的分析处理及反馈到终端用户将是维持用户持续使用的必经之路。

　　ADI作为在传感器及模拟混合信号的*供应商，在可穿戴设备领域也会紧跟客户及市场发展趋势，并用专门的医疗保健团队提供系统级包括软件在内的*的方案。除此以外，在迎合可穿戴设备中电源管理特定的低功耗、小体积及低成本的要求，例如ADP150、ADP160等，在可穿戴市场都有很好的表现。

　　关于ADP16x系列而言，ADP160/ADP161/ADP162/ADP163均为超低静态电流、低压差线性稳压器，工作电压为2.2V～5.5V，输出电流可达150mA。在150mA负载下压差仅为195mV，不仅可提高效率，而且能使器件在很宽的输入电压范围内工作。

　　ADP16x 经过专门设计，利用1μF±30%小陶瓷输入和输出电容便可稳定工作，适合高性能、空间受限应用的要求。ADP160可提供1.2V～4.2V范围内的15种固定输出电压选项ADP160/ADP161还包括一个开关电阻，当LDO禁用时，该电阻自动使输出放电。ADP162不包括输出放电功能，其余与ADP160*相同。ADP161和ADP163可用作可调输出电压稳压器，仅提供5引脚TSOT封装。ADP163不包括输出放电功能，其余与ADP161*相同。短路和热过载保护电路可以防止器件在不利条件下受损。 村田：用微型DC/DC转换器沿用到可穿戴设备中

　　日前，村田制作所(Murata)在展会推出了可穿戴设备的整体解决方案。展出的可穿戴设备集成了薄膜型温度传感器(用于检测体表的温度)、光传感器(用于检测心率)以及MEMS气压传感器(检测气压，进而检测高度)三种传感器。同时，它还集成了蓝牙智能模块、微型DC-DC转换器，以及片状多层陶瓷电容。对于该产品的续航能力，村田工程师介绍说：“产品的续航时间取决于具体应用设计。这款展示方案采用CR2032锂锰扣式电池，若所有功能全开，可以工作3～4天时间。

　　其中，该设备采用的微型DC-DC转换器模块系列集成了功率IC、功率电感，以及输入和输出电容(图4)。该系列模块尺寸为2.5mm×2.0mm×1.1/1.2mm，其特点是体积非常小，抗EMI力强。该系列输出电压为1.0V～3.3V，输入电压为2.3V～5.5V，负载电流为600mA。它总共有3大类：降压、升降压和升压。