今天我們來說下基于單片機的低功耗具體設計;
在說到具體設計前,我先問大佬們一個問題,你們在設計產品時是如何考慮電路系統低功耗設計的?
低功耗在我理解中可以分為2個等級:一個是系統關閉后有微弱功耗;另一個就是電路系統關閉后,完全沒有功耗;
- 對于系統關閉后有微弱功耗這種應該還是很好設計的,我們先看:
一個電路系統正常工作前提是需要心臟跳動的,這個心臟就是核心器件MCU,MCU想要正常工作就必須先獲得能量,即供電電壓;然后才能驅動外部設備,讓整個系統圍繞MCU工作;
那么這個VCC我們是如何提供的?
一般電池通過升降壓將電壓穩在一個合適值給MCU,MCU在接觸到按鍵發送信號后再開始正常工作,那么在這個環節中,我們應該在哪個階段考慮低功耗;
想法一:系統不工作時,將其設置成低功耗模式不就行了么?
這種是典型忽略前面的電壓變化器件的功耗了;
想法二:那么我在電池后面加個開關器件不就行了,系統工作就打開,系統關閉就斷開;
這種在消費電子領域便攜類產品就不太方便,還要在一個產品上多加一個開關,這種一般在高壓領域中用的比較多;
那么我們是不是可以這樣考慮,在電池后面加上一個MOS管開關電路,這個可以通過MCU控制電源的供給;那么這里有個前提就是需要給MCU供電,我們又不想給電壓變換器件供電,那么我們可不可以先給MCU直接供電,讓其打開電池供給后再切換到穩壓電源提供電壓;如圖:
這個系統邏輯是:
正常下,我們電路系統沒有開機,那么此時MCU供電是電池直接供電,注意:這里前提是我們電池電壓是在MCU供電范圍內的,此時電路系統中只有MCU處于供電狀態,那么這種情況下我們要將MCU設置成低功耗模式;
當按下開機鍵后,MCU接收到信號,MCU在電池供電基礎上控制MOS管打開,則電池經過穩壓后,給MCU供給穩定的電壓;
注意給MCU直接供電的電池,這里的作用只是給MCU啟動的一個能量,隨后MCU將在穩定電壓下正常工作;
這樣我們就實現了低功耗設計;
這種設計前提是電池電壓在MCU電壓范圍附近,如果是超出太多或者低于太多,我們就需要換種方式;
2.還有一種是自鎖設計
我們知道一般消費類電子產品開機一般都是按鍵觸發,而按鍵又是連接電源的,我們可不可以將按鍵和MOS管開關電路結合在一起:
大家一起看下圖所示:
我先說下邏輯:當按下開關S1時再斷開,電池經過S1將開關電路導通,電池隨即通過升降壓電路穩到3.3V給MCU供電,與此同時,電池經過S1給MCU反饋信號,如圖藍色箭頭,而此時已經獲取能量的MCU在接收到信號后,輸出一個高電平給開關電路使其導通,則此系統形成一個自鎖功能,在S1斷開后,依然可以正常工作;當再按下S1關機后,整個系統斷電,基本上無電流損耗;
今天就到這里,感謝大家支持;
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