可穿戴与影像升降压方案：艾为 AWP3770X 应对 PPG 与 VCM 供电挑战

在便携设备追求多功能融合的当下，续航仍是穿戴设备及便携影像系统的核心瓶颈。如今，智能手表、手环等穿戴设备不仅要实现心率、血氧等PPG健康监测，还要搭载多元功能；便携影像设备则在追求高清拍摄、快速对焦与 光学 防抖的同时，不断向轻薄化、小型化升级。功能的叠加使得设备功耗持续攀升，而受限于便携性要求，设备内置电池的容量难以大幅提升，传统 电源 方案的短板愈发凸显，续航不足已成为制约用户体验、阻碍行业升级的关键因素，如何在有限电量下实现更持久的稳定运行，成为行业亟待解决的核心难题。

艾为电子推出 全新超低功耗Buck-Boost AWP3770X系列芯片， 从静态功耗、转换效率到动态适配性全面优化。 精准破解传统方案静态功耗高、转换效率不足、动态适配性弱等痛点，为智能终端提供高效、稳定、低噪的电压输出解决方案。

一、PPG供电痛点及解决方案

低 VF LED 倒逼电源方案升级

在可穿戴设备中，PPG（ 光电 容积脉搏波）技术已广泛用于心率、血氧监测。为进一步降低整机功耗，行业正逐步采用低正向电压（VF）LED，使得 PPG 模组的工作电压从传统 4.5V 降至 3.5V。但手表内置 锂电池 满电电压约 4.2V，明显高于模组实际供电需求。 传统 Boost 升压电路无法实现降压， 无法满足这种 既需要降压又需要升压 的 宽电压供电需求。

兼具升降压能力 的 Buck‑Boost 架构 因此成为更合适的选择，它可根据电池剩余电量灵活调节输出电压，确保设备在全电量区间稳定运行，完美 适配低 VF LED 的供电要求。

持续点亮带来的续航压力及解决方案

PPG 功能依靠 LED 发光与光电 二极管 接收 信号 协同工作，即便 LED 采用低频间歇点亮方式，长期佩戴下累计功耗依然偏高，直接制约穿戴设备续航。同时，LED 每次点亮带来的瞬时 电流 冲击，极易引发供电电压跌落；而 PPG采样具备 高精度 特性，电压跌落时会导致 采样数据失真 ，迫使系统延长点亮时间以保证数据采样精准。且在负载跳变稳定后，又要求供电纹波在多次采样期间保持高度一致 ， 纹波差异过大会直接导致采样数据一致性变差 。

可见，PPG 对供电端的两大核心挑战：

一是 负载跳变响应速度要快。

二是 负载跳变稳定后纹波一致性要好 ， 这两点直接决定穿戴设备的续航能力与监测精度。

针对上述严苛需求， AWP3770X 系列展现出优异性能：负载跳变恢复时间可控制在 10μs 内，优于行业常见的 15μs 以上水平；多次跳变后纹波偏差仍保持在 10mV 以内，显著优于同类产品 25mV 以上的典型表现。凭借快速响应与出色纹波控制，该方案可 有效提升续航表现与监测精度，高度匹配 PPG 应用的供电需求。

图1 AWP3770X动态跳变结果

二、VCM供电痛点及解决方案

固定电压供电导致的能量浪费及解决方案

在影像系统中，传统VCM（音圈马达）多采用固定高电压的 LDO 供电方案。由于VCM负载阻抗固定，其工作电流随AF（自动对焦）/OIS（光学防抖）工况动态变化—— 在低电流工作场景下，VCM实际所需的供电电压本应同步降低，但固定 高压 供电方式仍持续输出额定高电压，导致多余电压转化为无效功耗 。 这不仅加剧系统发热，还直接 缩短设备续航 。

因此，采用动态电压调节方案，使供电电压实时匹配马达工作电流，从根源上消除能量浪费，已成为VCM供电设计的必然趋势。

图2 传统VCM供电方案

针对影像系统中传统 VCM 固定电压供电的能效瓶颈，艾为推出 AWP37702 Buck-Boost 动态供电芯片 ，提供高效易落地的解决方案。相比传统方案，动态调压供电具备两大核心优势：

一方面，供电电压可根据马达实际工作电流动态调节，从源头降低无效功耗 。 芯片实时跟随AF/OIS控制信号，灵活调整输出电压，精准匹配马达实时电流需求，避免固定高压造成的能量浪费 ， 在不影响对焦速度与防抖性能的前提下，有效降功耗、减发热、延续航。

另一方面 ，Buck-Boost 开关架构在效率上显著优于传统 LDO。 传统LDO采用线性降压 ， 压差较大时效率偏低、发热明显；而 AWP37702 采用开关型 Buck-Boost 架构，电源转换效率更高。 以 4V 转 3.3V/0.2A 工况下效率可达 95%，远高于传统 LDO 约 82.5% 的水平。

实际测试表明，相较于传统固定电压方案，基于 AWP37702 的 VCM 动态调压供电可实现平均约 33% 的功耗节省，是新一代影像系统供电设计的理想选择。

图3 VCM动态调压供电方案

图4 VCM传统供电方案VS动态调压方案功耗效果

AWP3770X产品介绍

l 输入电压范围：2.2V ~ 5.5V

l 输出电压范围：2.025V ~ 5.2V（AWP37701Z）

1.4V ~ 4.575V（AWP37702）

l 超低静态电流：2.8μA

l 超低关断电流：0.3μA

l 支持动态电压调节控制

AWP37701Z斜率：1V/ms, 2.5V/ms, 5V/ms,10V/ms

AWP37702斜率：2V/ms, 5V/ms, 10V/ms,20V/ms

l 自动选择 PFM 模式和强制 PWM 模式

l 高达 1MHz 的 I2C 接口 （支持 1.2V I/O 电平）

l 最大连续输出电流：

VIN ≥ 2.2V, VOUT = 3.5V 时，IOUT最高可达 0.8A

VIN ≥ 2.5V, VOUT = 3.5V 时，IOUT最高可达 1A

VIN ≥ 3.3V, VOUT = 3.5V 时，IOUT最高可达 1.5A

l 小型化方案：WLCSP 1.3mm×1.3mm-9B芯片+ 0603电感（1.6mm×0.8mm），可满足1.5A带载需求

图5 AWP3770X封装信息

图6 AWP3770X典型应用图

从可穿戴设备 PPG 精准供电，到影像系统 VCM 动态调压， 艾为 AWP3770X 系列 Buck-Boost 芯片 以更低静态功耗、更快瞬态响应、更高转换效率，切实解决便携设备 续航与性能 的双重难题。在终端产品持续向轻薄化、多功能化升级的趋势下，高效电源方案已成为提升产品竞争力的关键一环。未来，艾为也将持续深耕 电源技术 ，以更优质的器件与方案，为穿戴、影像及更多智能终端场景注入持久动力。