90年代初期,電池供電產品的市場正在起飛。當時相關廠商收到許多對AA電池有效運行的電源電路要求,為了回應幾位客戶的查詢,有位工程師決定在公司內部舉辦一場比賽,看看誰能從四顆AA鹼性電池中提出最多運行時間的電路,同時在100mA產生5伏特(V)電壓。

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最終,我們大約使用六個電路來測試。但我們也很快意識到,這需要很長的時間來測試,這不會花費太多實驗室設備或實驗室技術人員的時間,特別是如果我們想要運作幾個測試來減少電池變化的影響。我們當時有一個自動化的測試架,但這總是忙於做「認真」的工作,且無法配合我們所需要的時間長度。我們也不想用串列的方式進行測試,決定一次測試一個電路,因為這意味著我們將能夠在幾週之前決定誰是冠軍。如果可以與所有的候選人同時開始一個真正的比賽,一種「AA馬拉松」,這將是更好(更有趣),但是在沒有太多的實驗室設備或做令人覺得無聊到腦袋麻木(mind-numbing)的手動測量的情況下,如何能做到這一點?

因此這一切都和20世紀1970年代黑色電影(film noir)唐人街(Chinatown)這部電影的Jack Nicholson有關?這部電影裡有一個Nicholson正在跟蹤一輛車的簡單場景——目標車輛停止、司機下車並進入房子,Jack不想等待(可能是整夜)以看到司機離開,所以他抓住了一支舊手錶(從一個舊錶的盒子裡拿出來,他顯然只為了這個目的停留在他的行李箱前),上緊它的發條、設定好它,並把它放在路上,恰好在「目標」汽車的輪胎下面。第二天早上Jack回來,汽車已經離開現場,但它的出發時間顯然保留在他破碎的手錶內,躺在路邊。

這種聰明的低技術「LoJack/GPS/事件定時器(event timer)」的類型讓我關注到,並啟發我用一種便宜和簡單的電池監測替代數據採集系統、圖表紀錄器或甚至(在當時)無聊的電表讀取和注意。它還具備額外的優點——不需要編程技巧、提供亦於讀取的結果,甚至可以設定「非易失性(non-volatile)」數據保留功能!

所有只需要低功耗比較器(comparator)/參考IC(單晶片IC,即使在1993年)連接閘極電源(gate power)到6個便宜的8美元藥店販售的類比時鐘。對唐人街影集來說,這必須是類比時鐘(用手),不是數位的,因為數位手錶一旦電源被切斷,顯然不會保留他們「手的位置(hand position)」。

當測試電路輸出電壓下降到設定的閾值以下時,我們連接比較器以打開時鐘的電池連接。我們把這些黏在比賽中每個電路的輸出上,放上一個固定的電阻負載(在100 mA時為5V),並啟動它們,當每個電源輸出下降到4.5V以下(我們可以設定這個跳變點),這個時鐘將停止。雙手從那時起會顯示電路作廢的時間,時鐘都在12:00開始,因此雙手會顯示小時與分鐘運作時間(當然在12小時內)。

這是一個「低技術」的偉大勝利。只需價值60美元便宜時鐘和幾個IC,就可變成有效的、非常便宜,且可替代一個機架的HPIB(Hewlett-Packard Interface Bus)硬體。

備註:本文作者Len Sherman是Maxim Integrated的資深科學家,他定義了幾十個電源和電池管理IC,主要用於可攜式和手持設備。