在可穿戴式設計中實(shí)現超低功耗的3大要訣
您是否盼望能開(kāi)發(fā)像手表、血氧計或血壓監測儀這樣的可穿戴式設備?智能手表所需的小尺寸和高級功能給系統設計人員帶來(lái)了兩個(gè)基本挑戰:您將如何在規定的封裝內塞進(jìn)您需要的一切?您如何給設備供電?
本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/201710/368329.htm
這里有三種解決方案,能在可穿戴式電子產(chǎn)品中實(shí)現超低功耗運行:
1.盡可能在待機模式下運行
實(shí)現較長(cháng)電池壽命的關(guān)鍵是:通過(guò)減少沒(méi)必要的系統活動(dòng)讓運行時(shí)的電流消耗最低。這意味著(zhù)除關(guān)閉某些功能外,還要在微控制器的睡眠或待機模式以及電源的省電模式下運行。例如,當用戶(hù)不看他(或她)的手表時(shí),關(guān)掉手表的顯示屏?;虍擲impleLink™Bluetooth®低能耗CC2541($2.2900)無(wú)線(xiàn)微控制器(MCU)能只通過(guò)睡眠定時(shí)器而非定時(shí)器1運行時(shí),電源電流從大約90μA降低到僅為0.6μA —— 省電率超過(guò)99%!此外,任何后臺任務(wù)在代碼內必須是由中斷驅動(dòng)的。這樣,微控制器就能盡量一直在睡眠模式下運行,只有當中斷命令它時(shí)才喚醒。
2.使待機模式下的電流消耗最低
一種關(guān)鍵的技術(shù)驅動(dòng)因素是在這些待機模式下減少汲取的電流。例如,采用EnergyTrace++™技術(shù)的MSP430F59xx(FRAM)微控制器在待機模式下僅消耗450nA的電流,這得歸功于其極低泄漏的FRAM存儲器。如果您用TPS82740A為該微控制器供電,那么當您供電時(shí)即便該微控制器略有漏電,從單節鋰離子電池汲取的電流大約也只有750nA。在這種情況下,360nA的靜態(tài)電流(IQ)與DCS-Control拓撲結構這兩大優(yōu)勢珠聯(lián)璧合,當然能實(shí)現這樣低的待機功耗。如果您的電流消耗真有那么低,您必定需要負載開(kāi)關(guān)來(lái)斷開(kāi)已關(guān)掉的子系統(根據其電源電壓),以免它們從系統泄漏電流。
3.進(jìn)行集成以節省寶貴的印刷電路板(PCB)空間
由于您已將功耗降到了一個(gè)合理的水平,因此電池就不需要每天充電了。第二道難題是空間問(wèn)題 —— 您打算把一切器件(微控制器、傳感器、電源、電池等)放置到哪里?對于該挑戰,集成法可幫您大忙。TPS82740A是MicroSIP器件,它集成了所有必需的無(wú)源組件以及一個(gè)負載開(kāi)關(guān)!這比具有相同超低功耗性能(已優(yōu)化)的分立式TPS62740($1.2600)型實(shí)施方案小75%以上。此外,MSP430F59xx還集成了多種功能,如溫度傳感器功能、差分輸入模數轉換器功能、8選1多路復用器LCD顯示器驅動(dòng)器功能和256位加密功能。只需添加一塊電池和一些其它的系統專(zhuān)用傳感器,您基本上就大功告成了!
在待機模式下運行、使待機模式下的電流消耗最低、進(jìn)行集成以節省電路板空間 —— 這三種方法可讓您的下一個(gè)可穿戴式設計大獲成功。另外還有哪些方法能在可穿戴式設計中省電?
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