3. 

        <meter id="pryje"><nav id="pryje"><delect id="pryje"></delect></nav></meter>
          <label id="pryje"></label>
          
	
	
          
		
			
		
          
    
    	
          
  		
          
		    
          
		      
		      
		      
		    
          
  		
          
  		
          
	
          


	


          
		
          
		            
            
				
          
		
          







          


          
	
	
          
		
          新聞中心
          
	
          
	
          
	
          EEPW首頁(yè) 
	 > 光電顯示 > 設(shè)計(jì)應(yīng)用 > 單電池微控制器工作的優(yōu)點(diǎn)分析
          
    
          

          

          


	
	
	

          
	
          
		
          
			
          單電池微控制器工作的優(yōu)點(diǎn)分析
          
						
          
				作者：
				時(shí)間：2012-03-27
				來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)
				
				
				
				
				收藏
			
          

			
          
				
				
			
          

			
          
			
			
          
			
			
          
				
				
			
          
                
			
          本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/168236.htm
          目前市場(chǎng)上低電壓、低耗電的微控制器(MCU)至少需要1.8V的工作電壓，因此也至少需要兩顆串聯(lián)的堿性電池來(lái)工作。然而，現(xiàn)在Silicon Labs推出全新的微控制器系列僅需提供0.9V工作電壓，一顆堿性電池即可實(shí)現(xiàn)。

          為了采用單電池工作，你可以在空間大小一樣的情況下，用一顆較大的電池取代兩顆較小的電池，同時(shí)增加產(chǎn)品的電池壽命。另一個(gè)作法則是不采用串聯(lián)，而以并聯(lián)方式連接現(xiàn)有的兩顆電池，如此也能有效延長(zhǎng)產(chǎn)品的電池壽命。但并聯(lián)的電池連結(jié)方式需搭配特定機(jī)制以防止這兩顆電池逆向連結(jié)，除此之外這不失為是一種將電池壽命最大化的好方法。

          另一個(gè)可能性則是拿掉一個(gè)電池，如此能讓產(chǎn)品更小且更便宜。也許你會(huì)認(rèn)為拿掉一個(gè)電池會(huì)讓產(chǎn)品電池壽命減半，但了解了下面的說(shuō)明，您就會(huì)明白未必如此。

          單電池工作
          以單電池工作來(lái)說(shuō)，除了要提供0.9V的電壓給微控制器之外，有些元器件必須要提供1.8V以上的電壓才能正常工作，為了解決此問(wèn)題，必須另外增加DC-DC升壓轉(zhuǎn)換器。然而，就電池供電的嵌入式系統(tǒng)而言，該獨(dú)立的方法有若干限制。為求將電力消耗降至最低，在不需要的時(shí)候，DC-DC轉(zhuǎn)換器最好能停止工作。然而，若關(guān)掉DC-DC轉(zhuǎn)換器，則微控制器就失去了供應(yīng)電源，并且無(wú)法保持實(shí)時(shí)時(shí)鐘，或是在沒(méi)有額外輸入電壓的情況下便無(wú)法重新啟動(dòng)系統(tǒng)。更糟的是，當(dāng)DC-DC失去作用時(shí)，微控制器將失去整個(gè)RAM的內(nèi)容。然而，如果不停止DC-DC的工作，則即使微控制器是在睡眠模式，系統(tǒng)的待機(jī)電流仍會(huì)偏高，通常會(huì)超過(guò)20uA。

          除此之外，還必須考慮DC-DC轉(zhuǎn)換器和微控制器的工作效率。大部分的獨(dú)立式DC-DC方案都被設(shè)計(jì)為傳送至少150mW(在大部分情況下會(huì)更多)給負(fù)載時(shí)的效率為最高，而在較小的負(fù)載時(shí)效率就會(huì)差許多。相對(duì)而言，一個(gè)典型的微控制器從供電端所汲取的電流會(huì)小于30mW，而這會(huì)造成DC-DC效率僅為50~70%。

          所以，是否有其它更有效的解決方案？也許你可以試試將一個(gè)最佳化、低電源的DC-DC轉(zhuǎn)換器和微控制器集成到同一個(gè)芯片上。這能立即減少系統(tǒng)成本和電路板空間。如果你還能利用低至0.9V的低輸入電壓維持RAM內(nèi)容并操作實(shí)時(shí)時(shí)鐘，則該微控制器還能控制它自有的供電系統(tǒng)。若你還針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)型MCU的外圍和功能進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，如待機(jī)模式、睡眠喚醒及快速代碼執(zhí)行等，以達(dá)到最低的漏電損失和功耗，則該裝置便能支持單電池工作，同時(shí)還能擁有與雙電池工作相當(dāng)?shù)碾姵貕勖?br />
          集成式解決方案的優(yōu)點(diǎn)
          Silicon Labs新近推出的C8051F9xx微控制器系列所采用了集成式解決方案。該方案將高度優(yōu)化的增壓DC-DC轉(zhuǎn)換器集成至微控制器中，其能將0.9～1.5V之間的電池電壓增至1.8～3.3V之間的可編程輸出電壓。升壓后的電壓會(huì)被用于微控制器的I/O管腳及外圍。如圖1所示，通過(guò)使用一個(gè)優(yōu)化的65mW DC-DC轉(zhuǎn)換器，此轉(zhuǎn)換器依然可保持80%至90%的高效率。
          不僅如此，由于DC-DC轉(zhuǎn)換器能供應(yīng)65mW的完整輸出，因此升壓后的輸出電壓也能被用來(lái)提供外部元器件所需的電壓。這樣，將能避免與接口連接相關(guān)的潛在問(wèn)題。如連接至其它較高電壓IC或傳感器、驅(qū)動(dòng)3V電壓LED，或提供足以驅(qū)動(dòng)LCD或OLED顯示器的電壓。

          為進(jìn)一步改善系統(tǒng)效率，此新產(chǎn)品系列的微控制核心和數(shù)字外圍皆是以?xún)?nèi)部統(tǒng)一的1.7V電壓工作，在25MIPS的速度時(shí)僅消耗170uA/MHz。圖2為此全新微控制器系列的電源架構(gòu)簡(jiǎn)單示意圖。
          圖2：C8051F9xx電源架構(gòu)
          功能效率 
          當(dāng)然，不是提供高效率的集成式電源供應(yīng)系統(tǒng)就夠了，不同的工作模式和轉(zhuǎn)換次數(shù)，以及模擬、數(shù)字和通訊外圍都會(huì)影響系統(tǒng)的整體功耗。 

          低電源微控制器最需注意的技術(shù)規(guī)格就是待機(jī)和工作模式功耗的數(shù)據(jù)。如上所述，制造廠(chǎng)商通常會(huì)列出每兆赫茲多少毫安(mA/MHz)的數(shù)值來(lái)計(jì)算該設(shè)備所使用的各種時(shí)鐘速度。 

          關(guān)于這一點(diǎn)，當(dāng)我們關(guān)注有效功耗時(shí)，便會(huì)直覺(jué)的認(rèn)為就平均功耗而言，以高時(shí)鐘速率的MCU工作效率比低速率工作的MCU效率要高，這樣的看法通常都是正確的。當(dāng)CMOS處理器的工作性能是在速度較快的情況下工作時(shí)，效率通常較高，于是我們便能將更多的精力放在低功耗待機(jī)或是關(guān)機(jī)模式上。 

          基于相同的原因，一個(gè)設(shè)計(jì)優(yōu)良、快速的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)也能提供高效率的系統(tǒng)表現(xiàn)。然而，在特定系統(tǒng)中，需要較長(zhǎng)存取時(shí)間的高輸入阻抗可能會(huì)限制了ADC的速度。此外，為求電池供電系統(tǒng)中的ADC結(jié)果一致，一般會(huì)采用分立式的參考電壓，有時(shí)則會(huì)集成至微控制器中。然而，若這樣能在幾個(gè)百萬(wàn)分之一秒得到高速ADC，則必須花費(fèi)數(shù)毫秒等待參考電壓穩(wěn)定，而系統(tǒng)就會(huì)花費(fèi)多余時(shí)間在等待參考電壓的穩(wěn)定從而消耗電池的壽命。 

          Silicon Labs新元器件所使用的ADC和電壓參考模塊提供市場(chǎng)上最短的喚醒和處理時(shí)間。其高速內(nèi)部電壓參考可在1.7us內(nèi)取得穩(wěn)定，也就是在微控制器被喚醒后就準(zhǔn)備好了，這讓300 ksps 10位ADC能立刻開(kāi)始轉(zhuǎn)換。 

          通常，在混合信號(hào)微控制器中，相對(duì)簡(jiǎn)單的比較器以中斷驅(qū)動(dòng)，這能喚醒設(shè)備，并能某種程度地獨(dú)立于處理器核心之外工作。然而，通過(guò)增加ADC模塊一些“獨(dú)立”工作的機(jī)會(huì)，則可以實(shí)現(xiàn)更佳的電源效率。 

          最新推出的Silicon Labs ADC模塊可支持兩種模式，一種是連續(xù)采樣模式——執(zhí)行連續(xù)16次的轉(zhuǎn)換，并在沒(méi)有微控制器介入的情況下自動(dòng)累積結(jié)果；另一種為窗口比較器(window-comparator)模式——只有在結(jié)果落在特別數(shù)值的窗口時(shí)才會(huì)中斷微控制器，并能提供同步至DC-DC轉(zhuǎn)換器工作周期中最“安靜”部分的功能。 

          堿性電池并非唯一的電池選擇 
          針對(duì)這些微控制器中的DC-DC轉(zhuǎn)換器，多種單電池的化學(xué)性質(zhì)適合用來(lái)提供介于1.5和0.9V的電壓。這些電池包括所有AA和AAA型的電池——堿性(Alkaline)、鎳氫(NiMH)、鎳鎘(NiCd)和鋰(Lithium)電池為主要的種類(lèi)，其它還有鋅-空氣(Zinc-Air)和氧化銀(Silver Oxide)紐扣電池。 

          就其它電池類(lèi)型而言，有些電池輸出是較高的，例如“硬幣型”鋰電池，其電壓介于3.0和2.0V之間。此外，也許還有其它的理由必須用到較高的供應(yīng)電壓。通過(guò)將裝置的組態(tài)設(shè)定為“雙電池”模式，這樣的應(yīng)用仍能利用超低功耗及高效率的優(yōu)點(diǎn)。請(qǐng)?jiān)俅螀⒖紙D2，您會(huì)發(fā)現(xiàn)DC-DC轉(zhuǎn)換器可完全停止工作，讓微控制器能支持介于1.8和3.6V的輸入電壓。 

          評(píng)估系統(tǒng)電池壽命
          為了讓設(shè)計(jì)者能快速評(píng)估新設(shè)計(jì)的電池壽命，設(shè)計(jì)者一般需要了解復(fù)雜的技術(shù)規(guī)格，Silicon Labs提供了一個(gè)簡(jiǎn)單、可下載的PC軟件工具，即“電池壽命評(píng)估器”。 

          無(wú)論是任何系統(tǒng)或應(yīng)用，只要輸入設(shè)計(jì)人員所選擇的電池類(lèi)型，以及“放電參數(shù)”，就是圖3所顯示的一些基本功耗參數(shù)，則此軟件會(huì)針對(duì)單、雙串聯(lián)，以及雙并聯(lián)電池組態(tài)的整體電池壽命進(jìn)行比較，評(píng)估自動(dòng)放電和存儲(chǔ)壽命。此軟件會(huì)輸出一個(gè)圖表，顯示電壓和時(shí)間的關(guān)系以及電池壽命的評(píng)估數(shù)據(jù)，如圖4所示。

          圖3：電池壽命評(píng)估放電工具
          
				
            
                
			
							
          
                
			            
          
                            	              		              		上一頁(yè)
              		1
              		              			              		              	              				              				2
              					              						              						              				下一頁(yè)
		              					              				              			              		              	
          
                            
              
            
          
		
          
		
          
		
          
		
          
		
          
			
            
				
          • 
					
					
			  	
            • 
			  	
          • 
					
					
			  	
            • 
			  	
          • 
					
					
			  	
            • 
				
          • 
					
					
				
            • 
				
          • 
					
					
				
            • 
			
          
			
          
		
          
		
		
          
		
          
			
			
		
          
        
			
		

	

          
	
	
          
		
          
			
          評(píng)論
          					
		
          
		
          
			
          
			
				
          
					
					
          
						
                        
					
          
				
          
                		
						
						
			
          
		
          
		
          
		
          
            
			
            
		
          
	
          
	
          
	
          
		

          
	
          
		
          相關(guān)推薦
          					
	
          
	
    
	

          		

          


	
          
	
          
		
		
	
          


    
          
        
          技術(shù)專(zhuān)區(qū)
          
      
          
      
          
			
      
           
       

          

   











          
	
          
	    關(guān)閉
	
          
	
	

          







	
	





          



          


看屁屁www成人影院,亚洲人妻成人图片,亚洲精品成人午夜在线,日韩在线 欧美成人

(function(){
    var bp = document.createElement('script');
    var curProtocol = window.location.protocol.split(':')[0];
    if (curProtocol === 'https') {
        bp.src = 'https://zz.bdstatic.com/linksubmit/push.js';
    }
    else {
        bp.src = 'http://push.zhanzhang.baidu.com/push.js';
    }
    var s = document.getElementsByTagName("script")[0];
    s.parentNode.insertBefore(bp, s);
})();