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智能門鎖之電源管理1

jf_78858299 ? 來源:硬件大熊 ? 作者:雕塑者 ? 2023-03-06 15:48 ? 次閱讀

作為一款高頻度使用的低功耗產品智能門鎖的電源管理是低功耗設計極其關鍵的一部分。 高效、合理的電源管理設計能讓門鎖快速響應動態與靜態的動作切換,同時保持更低程度的功率損耗

為避免過長篇幅,我們分為2個篇章來敘述:

輕載與重載性能

智能門鎖包括密碼按鍵、NFC、指紋、人臉識別等開鎖方式,由關閉到打開的功能操作過程中,休眠狀態下的電流<100uA,而喚醒狀態下的電流>10mA,在動態的瞬間,電機啟動電流一般大于800mA,射頻模塊的發射電流一般大于30mA。 因此,鑒于動態與靜態的電能消耗不同,其電源管理在輕載與重載上的性能平衡是一個關鍵的考****量點

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你可能會認為選擇一個高效率的DC-DC就可以保證動態與靜態的電源效率,可實際上你會發現,在低功耗uA級別電流的層面上,目前市面上的DC-DC芯片很難同時兼顧輕重載效率 。例如,一個普通的Buck DC-DC芯片,可以在電流消耗100mA的條件下輕而易舉地達到85%以上的效率,然而在50uA的情況下,其轉化效率通常遠低于50%,

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當你找到一款輕載條件下,如50uA可以達到85%的DC-DC芯片時,你會發現其最大的輸出電流可能小于300mA,而一個電機的啟動電流通常大于800mA。

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靜態與關斷電流

低功耗的LDO芯片靜態漏電流可做到2uA以內,鑒于轉化效率的考究,你可能更傾向于選擇DC-DC芯片。此時務必留意, 普通DC-DC芯片的靜態泄露電流可能是幾十uA級別 ,如矽力杰的SY8120I在6V轉3.3V@100mA轉化效率可達90%,然而其靜態漏電流卻是200uA,在低功耗產品中,整機功耗可能僅為50uA,這樣的泄露電流已經是整機休眠電流的4倍!

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因此,采用這款芯片,我們可以考慮是否能給非常供電的電路部分供電,如電機驅動、LED驅動音頻驅動等,這些部分工作時的電流為幾十上百mA級別,uA級別的靜態電流則顯得微乎其微。在休眠狀態下,我們可以將該部分的供電直接斷電,此時借助EN引腳的控制,shutdown電流可控制在10uA以內!

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