什么是電壓軌?它需要低靜態(tài)電流嗎?所有超低功耗系統(tǒng)的設計師都非常關心電池的使用壽命,。健身追蹤器的電池需要多長時間充電一次? 而對于一次性電池系統(tǒng)而言,技術人員需要隔多久維護一次智能電表或更換電池? 顯然,,設計的目標是盡可能延長電池續(xù)航時間,。對于健身追蹤器來說,,電池能夠續(xù)航一周是比較理想的,而智能電表可以使用20年甚至更長的時間,。為實現(xiàn)這一續(xù)航時間,,在設計各個子系統(tǒng)時需要考慮哪些因素呢?
許多系統(tǒng)往往啟用一到兩個電壓軌,它們?yōu)橄到y(tǒng)微控制器(MCU),、關鍵傳感器或通信總線供電,。這些常開式電壓軌必須保持很高的效率才能延長電池續(xù)航時間。優(yōu)化設計的子系統(tǒng)能夠將每個常開式子系統(tǒng)消耗的電流降到最低 — 總電流通常低于10μA,,甚至是1μA,。正如如我在技術文章中所說, 要實現(xiàn)超低功耗,需要對這些子系統(tǒng)都進行優(yōu)化,。電壓軌的電流消耗很低意味著電源靜態(tài)電流(IQ)超低, 例如60 nA IQTPS62840,。
您也許覺得,在運行時將每個電源的電流消耗降至最低是最重要的,。降低IQ可以提高效率,,那么降低電池的功耗也就能夠延長電池的續(xù)航時間。但是,,效率是否能夠一直顯著提高呢?對在相對較高的負載電流下運行的系統(tǒng)(如:顯示器和某些傳感器)而言,,答案顯然是否定的;輸出功率遠遠超過電流消耗IQ。例如,如果健身跟蹤器的顯示器在5 mA(總功率60毫瓦)下的分電壓為12 V, 那么3.6 V電池(總功率0.36 mW)下的的100μA IQ分電流是微不足道的,。
對于這些類型的子系統(tǒng)而言更重要的是禁用時的功耗,。為節(jié)省電量,,超低功耗系統(tǒng)會在大部分時間關閉耗電的子系統(tǒng)。因此,,關機電流對系統(tǒng)電池的壽命也非常重要,。這種經(jīng)常被稱為漏電的電流可能非常大,因此必須加設一個負載開關來斷開子系統(tǒng)的電源,,進一步降低關機電流,。TPS62748高效降壓變換器可為這些系統(tǒng)提供負載開關和360 nA 超低靜態(tài)電流IQ。
不使用負載開關時,,如果裝置與負載之間有連接路徑,,則必須同時考慮進入設備本身的漏電流和負載情況。這是使用升壓轉換器經(jīng)常面臨的一種情況,,因此有時會加設特定電路來斷開這些路徑,,如TPS61046升壓轉換器內(nèi)的隔離開關。在其他情況下,,這條路徑經(jīng)過特殊優(yōu)化,,可以允許旁路操作——在禁用設備中以低于50nA的停機電流消耗為負載供電。
為特定子系統(tǒng)選擇合適的設備類型—超低靜態(tài)電流IQ或超低關機電流是非常重要的,。這些細微差別在每個超低功耗系統(tǒng)從可穿戴設備到智能電表,,再到醫(yī)療設備中都很普遍。所以在選擇最佳解決方案前,,需要謹慎考慮應用需求,。以上就是電壓軌和低靜態(tài)電流的需求關系,希望能給大家?guī)椭?/p>