單片機（MCU）對延長電池壽命也起到重要作用現在的MCU廠商不僅致力于最大化處理速度，而且還在不斷嘗試在性能與功耗之間找到平衡點，尤其是在電池供電應用中。由于當今器件所需晶體管數不斷增加，傳統休眠模式已無法再滿足現代系統設計人員與消費者的需求。許多MCU廠商嘗試提供深度休眠模式來滿足這些需求。

　　典型MCU功耗主要分為兩類--靜態功耗和動態功耗。晶體管的泄漏功耗為靜態功耗。動態功耗發生在運行時。nanoWatt XLP是一項可采用的技術，旨在提供比上一代休眠方法更長的電池壽命。nanoWatt XLP技術可為欠壓復位（Brown-out Reset，BOR）、實時時鐘/日歷和看門狗定時器提供更小的電流。

　　表3顯示了各類具有深度休眠模式的MCU，該模式可提供更長的待機時間，并且可以很好地與前文所述的電源管理IC配合工作。

　　表3：深度休眠模式MCU示例

　　*WDT和/或RTC欄下的數值包括基本休眠電流。

　　圖6：電池壽命估算器GUI示例

　　為幫助設計人員估算電池運行時間，MCU廠商提供了可根據輸入信息來計算電池可能壽命的工具。利用估算器工具，產品設計人員可確定適合目標應用的電池，并了解如何通過所選元件將運行時間最大化。圖6中所示的nanoWatt XLP電池壽命估算器即為此類工具之一。

　　恢復可充電電池的電量有多種不同方法。嵌入式充電系統的靈活性最高，而分立式充電管理單元可實現緊湊設計。當然，總是存在不用管理充電過程的低成本方法。我們不建議使用這種方法，尤其是分立式IC現在已經非常便宜的情況下。現代充電管理系統采用各種各樣的充電方法為鎳氫或鋰離子電池充電。圖7展示了典型的電池充電管理系統IC，該IC需要最少量的外部元件，有助于減少設計尺寸和成本。在將IC發貨給產品制造商之前，所需功能已在IC供應商工廠內完成內置和預設。此IC包括1至2節鋰離子和磷酸鐵鋰（LiFePO4）電池，其集成參考電壓范圍為3.6V至9V.具有可選截止電流比的CC-CV工作模式將滿足各種需求。

　　圖7：典型充電管理IC的電路圖

　　許多公司和研究機構正在開發磷酸鐵可充電鋰電池。磷酸鐵鋰（LiFePO4）電池已開始在便攜式應用中嶄露頭角，原因是其可充電次數多（通常為1，000-2，000次）、溫度范圍廣且穩定耐用。迄今為止，磷酸鐵鋰電池尚無適用的標準。例如，參考充電電壓范圍為3.6V至4.1V.因此，不同制造商生產的磷酸鐵鋰電池的性能也各不相同。磷酸鐵鋰電池具有與鋰離子電池相同的CC-CV充電算法。

　　為滿足某些地區的安全要求，分立式電池充電管理器件提供了輸入電壓保護、電池短路保護、預充電定時器、耗時定時器和錯誤指示燈等功能。

　　結論

　　便攜式產品仍在改變人們的生活方式。但是，仍然很難在不增加器件尺寸和重量的情況下保持產品長時間運行。對于低功耗設計，所有相關元件（從模擬器件到數字單元）都必須滿足設計的電流預算。除了選擇低供電電流器件外，建議設計人員在保持性能等級的同時，盡量利用各種省電技術，例如基于負載的多模功率轉換設計、輸入至輸出旁路設計以及待機等等。