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低功率有其局限性——原因如下

2021年12月20日
由德州仪器赞助:你只能把价格降到这么低,直到一些意想不到的因素让你停下来。TI公司开发的低静电流集成电路提供了一种方法,可以在达到这些阈值之前延长电池寿命。

成员能够下载本文PDF格式。

所有新的电子产品都有一个共同的设计目标:低功耗运行。这些产品中有很多都是电池驱动的,因此实现尽可能低的电流消耗是有意义的。这反过来又将提供更多的电池寿命,更少的充电,和更长的运行周期。对于大型工厂的物联网网络,它可以节省维护费用。

耳塞、智能手表和医疗监视器等可穿戴设备也需要较长的电池寿命,各种电表和现场传感器也是如此。如果设备的大部分时间都处于睡眠模式,则需要特别的设计考虑。

事实证明,主要的限制因素是所谓的静止电流(I).理解我并在此解释如何避免其问题。

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定义我

有几个定义。一个好的开始是所需的电流保持IC或电路活的最小功能,直到它被称为打开。像汽车上的远程无钥匙输入系统这样的始终在线设备就是这种需求的代表。你不想让它在汽车闲置的时候耗尽你的电池,但你想让它在你准备开车的时候有反应。其他的定义有助于阐明I包括:

  • 在没有负载或开关操作的情况下,集成电路维持电流的开销。
  • 来自输入和输出引脚的电流。buck变换器从输入端获取电流,boost和buck-boost变换器从输入端和输出端同时获取电流。
  • 通常有三个主要部分:关断电流的设备,任何非开关的I我切换
  • 注意:I.不是零输入电流。
  • 因此,取决于您的IC以及它如何使用的不同含义。您需要为您的用例定义它。
  • 效率随负载电流变化很大;最好的效率通常是在重载的情况下。
  • 除了当前保持关键电路还是活着,另外还有我来自噪音,从电容器的切换和模拟和泄漏,以及甚至具有脏PCB的微型量的其他组件。
  • 显然,我的较低,电池寿命越长。但事情没那么简单。

如果你需要让自己加快我,找到你计划使用的设备的供应商。例如,德州仪器公司提供各种资源,包括印刷和视频培训。

一个解决方案

整体电池寿命结果是产品的整个电源管理部分的功能.它通常从一个MCU开始,该MCU通常定义了几种关机模式,如睡眠、休眠等,以及MCU在每种模式下停留的时间。电力系统也由一个或多个稳压器或dc-dc变换器组成。这些设备需要仔细选择。

德州仪器公司提供了几种ic,可以帮助达到最低的I和最佳的性能。例如,TPS61094是一个具有降压模式的升压转换器的例子(见图).还使用低丢失调节器(LDO)。具有多种模式,更容易优化到应用程序的电路。寻找最低的我对于你使用的每一个电流,不要超过几百纳安培。集中在IC上的引脚是IN, OUT, GND和EN。从数据表验证是否有其他的。


最后,总I真的是两个或更多的总和S来自多个芯片。一些IC供应商有一个公式来实现这个总和。


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