最大限度延長電池使用時長的十種方法

方法6：調(diào)節(jié)系統(tǒng)時鐘的頻率

MCU采用的時鐘頻率也是可以延長電池使用時長的一個潛在因素。CPU時鐘頻率和運(yùn)行微型處理器所需電流量之間有直接的線性關(guān)系。從圖1中可看出，時鐘頻率越高，所需的電流也越高。不斷調(diào)節(jié)微控制器的時鐘頻率是一種省電的好方法。當(dāng)需要進(jìn)行密集計算或快速操作時，可調(diào)高時鐘頻率。當(dāng)任務(wù)完成，系統(tǒng)在低頻率狀態(tài)下運(yùn)行時，可調(diào)低時鐘頻率。調(diào)節(jié)系統(tǒng)時鐘的頻率有可能會將電池使用時長延長數(shù)小時。請注意，這是一項復(fù)雜的操作。在調(diào)整時鐘頻率之后，所有跟蹤時鐘信號的外圍設(shè)備都必須相應(yīng)地更新其時鐘分頻器的設(shè)置，使分頻器保持相同的運(yùn)行速率。

方法7：使用高效的算法

使用高效算法基于這樣一個事實：系統(tǒng)在低功率模式和低頻率狀態(tài)下運(yùn)行的時間越長，電池的使用時長就會相應(yīng)增加。使用高效、快速的算法可延長系統(tǒng)在省電模式下運(yùn)行的時間。在省電模式下，系統(tǒng)所需電流僅相當(dāng)于在全開模式下所需電流的很小一部分。應(yīng)嘗試讓所設(shè)計的軟件和系統(tǒng)在完成必要的操作之后，隨即進(jìn)入低功率模式。但愿這樣做不僅可以延長電池使用時長，還可以使電池變得更小、更輕便和更便宜。

方法8：注意泄漏電流較大的器件

設(shè)計電路時，必須對泄漏電流和靜態(tài)電流有充分的了解。如必要，應(yīng)構(gòu)建出電路原型并驗證其電流消耗。應(yīng)注意需要高待機(jī)電流和低上拉電流或低下拉電流的器件，確保將該信息寫入電池預(yù)算中。

方法9：選擇可關(guān)閉的外部組件

在硬件設(shè)計期間選擇組件時，選擇具有低功率模式或可以關(guān)閉的傳感器及外部組件非常有用。像EEPROM、閃存和傳感器這樣的外部組件通常都支持低功率模式。如果它們不支持低功率模式，可以通過幾種方法關(guān)閉這些外部組件。其中一個方法是設(shè)計開關(guān)(例如FET)，之后利用開關(guān)打開或關(guān)閉外部組件。該方法存在的一個問題是，工程師需在設(shè)計中包含一個至少0.3V~0.7V的二極管電壓降，否則會影響組件的運(yùn)行。第二個方法是使用一個帶有使能/去使能引腳的校準(zhǔn)器。

方法10：為器件添加一條電壓和電流監(jiān)控電路

工程師需要根據(jù)數(shù)據(jù)做出設(shè)計決策。在很多情況下，電池使用時長優(yōu)化是項目中的最后一環(huán)。項目團(tuán)隊會首先實現(xiàn)產(chǎn)品的其它特性，直到產(chǎn)品進(jìn)入生產(chǎn)線之前，他們才開始想辦法延長電池的使用時長。通過兩條簡單的電路對電池的電壓和電流進(jìn)行監(jiān)測是了解系統(tǒng)電池性能最好的方法之一。監(jiān)測信息可被記錄下來，以便用來確定放電/充電周期及穩(wěn)態(tài)電流，并從電量使用的角度真正了解系統(tǒng)如何運(yùn)行。憑借此方法，實施本文中介紹的任意一種省電方法后，就可以確定節(jié)約了多少電。

這些省電方法也適用于那些難以省電的、耗電量較大的器件。由于這些省電方法會降低系統(tǒng)耗電量、提高系統(tǒng)運(yùn)行效率，因此在產(chǎn)品設(shè)計期間就應(yīng)該想到這些方法，而不是在產(chǎn)品推出時才關(guān)注這一問題。希望傳感器的最新設(shè)計方案能充分延長電池的工作時長。省電快樂!