ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - អ្នកផ្គត់ផ្គង់ស្ថានីយ៍ថាមពលចល័ត
ব্যাটারি শেষ হয়ে গেছে অথবা প্রায়শই চার্জ করা হচ্ছে, কোনটি বেশি উদ্বেগজনক? আজ, মোবাইল ফোন (বিশেষ করে স্মার্ট ফোন) সারা বিশ্বে দ্রুত জনপ্রিয়, সপ্তাহের সাত দিন, দিনে 24 ঘন্টা, মানুষ অনলাইনে থাকে। গ্রাহকরা সবসময় ভয়েস কল করেন, ইমেল পাঠান এবং গ্রহণ করেন, টেক্সট বার্তা পাঠান এবং ইন্টারনেট অ্যাক্সেস করেন, কখনও জানেন না। তবে, এই সমস্ত মোবাইল ফোনের বৈশিষ্ট্যগুলি পলক ফেলার মধ্যে ব্যাটারির শক্তি খরচ করবে এবং ব্যাটারি কেবল একবারই শক্তি খরচ করে।
আমি কিভাবে আমার মোবাইল ফোনটি প্রসারিত করতে পারি? অবশ্যই, তাত্ত্বিকভাবে সমস্যা সমাধানের জন্য একটি বড় ব্যাটারি ব্যবহার করা উচিত, কিন্তু ব্যবহারকারী সর্বদা চান ফোনটি হালকা হোক, এবং যত মসৃণ, তত কম মসৃণ হোক, তাই ব্যাটারি বৃদ্ধি ব্যবহারকারীর কাছে অগ্রহণযোগ্য। ডিজাইন ইঞ্জিনিয়াররা বিদ্যুৎ ব্যবস্থাপনা কর্মক্ষমতা উন্নত করার পদ্ধতি বিকাশ অব্যাহত রেখেছেন এবং বিদ্যুৎ খরচের উপর ফোকাসের তিনটি অংশের উপর ফোকাস করছেন। মোবাইল ফোনে, বেসব্যান্ড প্রসেসর এবং রেডিও ফ্রিকোয়েন্সি ট্রান্সসিভার ছাড়াও, তিনটি অংশ থাকে যা যথাক্রমে পাওয়ার অ্যামপ্লিফায়ার (PA), ডিসপ্লে স্ক্রিন এবং অ্যাপ্লিকেশন/ইমেজ প্রসেসর দ্বারা ব্যবহার করা যেতে পারে।
এই তিনটি অংশ কেন কেন্দ্রবিন্দুতে পরিণত হবে? কারণ হলো মানুষ এখন ইন্টারনেটের সাথে কথা বলছে। এই সময়ে, ডিসপ্লে স্ক্রিনটি সর্বদা চালু থাকে; এছাড়াও, বেস স্টেশনটি ভয়েস কল এবং ডেটা প্রেরণ না করা পর্যন্ত PA অবশ্যই কাজ করবে; অবশেষে, অনলাইন সিনেমা বা অন্যান্য অ্যাপ্লিকেশন দেখার জন্য, অ্যাপ্লিকেশনগুলি প্রসেসরটিও চালু রাখতে হবে। 3G নেটওয়ার্ক PA বিশেষ করে বড় হয় যখন সিগন্যাল দুর্বল থাকে, কারণ এটি বেস স্টেশনের সাথে সংযোগ স্থাপনের জন্য আরও আউটপুট পাওয়ার চায় এবং 3G সিগন্যাল যাতে গুরুত্বপূর্ণ না হয় তা নিশ্চিত করার জন্য রৈখিকতার প্রয়োজনীয়তা বজায় রাখে।
3GPa এর বিদ্যুৎ খরচ আউটপুট পাওয়ারের সাথে সম্পর্কিত, আউটপুট পাওয়ার যত বেশি হবে, ব্যাটারিতে তত বেশি কারেন্ট খরচ হবে। যখন প্রেরিত সংকেত বেশি আউটপুট দেয়, তখন আরও বেশি কারেন্ট ব্যবহার করুন। দুটি নতুন প্রযুক্তি রয়েছে যা PA বিদ্যুৎ খরচ কমায়: DC-DC কনভার্টার এবং এনভেলপ ট্র্যাকিং (এনভেলপট্র্যাকিং)।
স্মার্ট ফোনে DC-DC কনভার্টারের ব্যবহার ক্রমশ বৃদ্ধি পাচ্ছে, এর কার্যকারী নীতি হল 3GPa এর পাওয়ার সাপ্লাই ভোল্টেজকে প্রয়োজনীয় আউটপুট পাওয়ার স্তরের প্রয়োজনীয়তার সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ করা এবং বিদ্যুৎ খরচের মাত্রা ব্যাপকভাবে হ্রাস করতে পারে। এই সমাধান দুটি সুবিধা বয়ে আনতে পারে - প্রথমটি হল কল/ব্যবহারের সময়কাল বাড়ানো, দ্বিতীয়টি হল তাপ অপচয় হ্রাস করা। উড়ন্ত সেমিকন্ডাক্টরের FAN5902 হল একটি 800mA, 6MHz বাক DC-DC কনভার্টার যা 3GPa তে ডিজাইন করা হয়েছে, যা বিদ্যুৎ খরচ কমাতে পারে, সংযোগ / টক টাইম বাড়াতে পারে।
FAN5902 বেসব্যান্ড প্রসেসর এবং 3GPA এর সাথে কাজ করে বিদ্যুৎ খরচ কমাতে। বেসব্যান্ড প্রসেসর বেস স্টেশন থেকে প্রাপ্ত তথ্য অনুসারে PA এর আউটপুট পাওয়ার লেভেল সেট করবে এবং তারপর এটিকে FAN 5902 এর নিয়ন্ত্রণ ভোল্টেজে রূপান্তর করবে এবং PA তে আউটপুট দেবে। PA এর পাওয়ার সাপ্লাই ভোল্টেজ এবং কারেন্ট গতিশীলভাবে সামঞ্জস্য করে, FAN5902 কমপক্ষে 15% মোবাইল ফোন কল এবং ডেটা ব্যবহারের সময় বাড়িয়ে দিতে পারে।
PA-এর পরে ডিসপ্লে স্ক্রিন হল দ্বিতীয় বৃহত্তম বিদ্যুৎ খরচকারী উপাদান, কারণ ব্যবহারকারী অনলাইন ব্রাউজিং করেন, ইমেল পড়েন বা মোবাইল টিভি/ইউটিউব?ভিডিও দেখেন, ডিসপ্লে স্ক্রিনটি সর্বদা চালু অবস্থায় থাকে। TFTLCD বর্তমানে গুরুত্বপূর্ণ ডিসপ্লে প্রযুক্তি, এবং ব্যাকলাইট সরবরাহের জন্য এটি সাদা LED ব্যবহার করে। এই প্রবণতাটি আকারের LCD ডিসপ্লে স্ক্রিন বাজারে আরও স্পষ্ট, তাই এর অর্থ হল ডিসপ্লে স্ক্রিনে একটি বৈধ ব্যাকলাইট সরবরাহ করার জন্য আরও সাদা LED রয়েছে, যার অর্থ হল LED এবং ডিসপ্লে স্ক্রিনের জন্য বৃহত্তর স্রোত সরবরাহ করা প্রয়োজন।
উচ্চমানের মোবাইল ফোন এবং বুদ্ধিমান ফোন, ডাইনামিকব্যাকলাইটকন্ট্রোল, ডিবিসি এবং অটোমাইনাসকন্ট্রোল, এএলসি কেবল যতটা সম্ভব বিদ্যুৎ খরচ করতে পারে না, বরং ব্যবহারকারীর ভিজ্যুয়াল অভিজ্ঞতাও উন্নত করতে পারে। ALC-কে একটি অ্যাম্বিয়েন্ট লাইট সেন্সর (AmbientlightSensor) ব্যবহার করে আশেপাশের পরিবেশের আলোর তীব্রতা সনাক্ত করতে হবে এবং LED ড্রাইভার বা অ্যাপ্লিকেশন প্রসেসরের অ্যালগরিদম অনুসারে LED কারেন্ট সেট করতে হবে। অতএব, আলোর অবস্থা অনুসারে LED কারেন্ট সেট করা হবে।
যখন চারপাশের পরিবেশ খুব অন্ধকার থাকে, তখন LED কারেন্ট কম থাকে, যখন সূর্য সরাসরি থাকে, তখন এটি সর্বোচ্চে সেট করা হয়। অন্যদিকে, ডিবিসি প্রযুক্তি ডিসপ্লে স্ক্রিনে থাকা ছবি/ভিডিও কন্টেন্ট অনুসারে LED কারেন্ট নিয়ন্ত্রণ করতে পারে: যদি সিনেমার কোনও দৃশ্যের কন্টেন্ট ম্লান হয়, তাহলে LED কারেন্টও কম থাকে; যদি দৃশ্যটি উজ্জ্বল হয়। ইমেজ প্রসেসর বা এলসিডি ড্রাইভার আইসি দ্বারা নির্গত পালস প্রস্থ মড্যুলেশন (PWM) সংকেত এবং প্রদর্শিত চলচ্চিত্রের বিষয়বস্তু পরিবর্তন অনুসারে ডিবিসি কারেন্ট প্রোগ্রাম করে।
চিত্র ৩ (ক) স্ক্রিন অধিগ্রহণ সফ্টওয়্যার প্রোগ্রামের মাধ্যমে উড়ন্ত সেমিকন্ডাক্টর দ্বারা প্রাপ্ত ALC এবং DBC অপারেটিং কেসগুলি দেখায় যাতে পরিবেষ্টিত আলোর উজ্জ্বলতা স্তর (বামে) এবং সংশ্লিষ্ট LED কারেন্ট প্রদর্শন করা যায়। যদিও এটি সম্পূর্ণরূপে ব্যাখ্যা করা হয়নি, তবুও বহিরাগত PWM এর "নীল ডিসপ্লে স্টিক" দেখা যায় যে চিত্র বা চলচ্চিত্রের বিষয়বস্তুর সাথে সাথে স্ট্যাটিক PWM স্তর বৃদ্ধি বা হ্রাস পায়। উড়ন্ত সেমিকন্ডাক্টরের fan5702 হল একটি 180mA চার্জ পাম্প LED ড্রাইভার যার একটি I2C ইন্টারফেস রয়েছে, যা কনফিগারেশনের মাধ্যমে ALC এবং DBC ফাংশন সরবরাহ করতে পারে।
অ্যাম্বিয়েন্ট লাইট সেন্সরটি অ্যাপ্লিকেশন প্রসেসর বা বেসব্যান্ড প্রসেসরের সাথে সংযুক্ত থাকে, ইনপুট গ্রহণ করে এবং বাহ্যিক আলোর অবস্থার একটি অ্যালগরিদম অনুসারে উপযুক্ত LED কারেন্ট স্তর নির্ধারণ করে। এই তথ্যটি I2C ইন্টারফেসের মাধ্যমে FAN 5702-এ পাঠানো হয় এবং তারপর তথ্য অনুসারে LED কারেন্ট সেট করা হয়। FAN5702 এর PWM/EN পিনটি PWM এর জন্য প্রোগ্রাম করা হয়েছে, এবং LCD ড্রাইভার IC এর সাথে সংযুক্ত।
ডিসপ্লে স্ক্রিনে থাকা ছবি/ভিডিও কন্টেন্ট অনুসারে, পরেরটি FAN 5702-এ PWM সিগন্যাল পাঠায়। চিত্র ৪-এ ALC এবং DBC-এর FAN5702-এর সিস্টেম মডিউল একই সাথে দেখানো হয়েছে। মোবাইল ফোনের ডিসপ্লে স্ক্রিন ALC এবং DBC ব্যবহার করে ৫০% পর্যন্ত বিদ্যুৎ খরচ সাশ্রয় করে।
তৃতীয় বৃহত্তম বিদ্যুৎ খরচকারী উপাদান হল একটি অ্যাপ্লিকেশন/ইমেজ প্রসেসর; যদি ডিসপ্লে স্ক্রিন চালু থাকে, তাহলে চিপসেটটি সম্পূর্ণরূপে চলবে। তবে, এটি সর্বদা পূর্ণ শক্তিতে থাকে না। উদাহরণস্বরূপ, যখন চিপসেটটি কম পাওয়ার লেভেলে চলে, তখন ডায়নামিক ভোল্টেজ অ্যাডজাস্টমেন্ট টেকনোলজি (DVS) ব্যবহার করা যেতে পারে।
এটি এমন একটি সমাধান যা মোবাইল ফোন এবং অন্যান্য পোর্টেবল ইলেকট্রনিক পণ্যের জন্য খুবই উপযুক্ত কারণ এর পাওয়ার সাপ্লাই ভোল্টেজ কম কোর ভোল্টেজে কমানো যেতে পারে এবং চিপসেটকে কম ফ্রিকোয়েন্সিতে কাজ করতে দেয়, যার ফলে বিদ্যুৎ খরচ কমাতে সাহায্য করে। এখানে, কোর ভোল্টেজ (V) এর পাওয়ার (P) এবং ফ্রিকোয়েন্সি ফ্রিকোয়েন্সি (f) এবং কোর ভোল্টেজ (V) এর যোগফল সমানুপাতিক। অতএব, প্রসেসরের ফ্রিকোয়েন্সি যত দ্রুত হবে, বিদ্যুৎ খরচ তত বেশি হবে।
আর কোর ভোল্টেজ কমে যাওয়ার সাথে সাথে স্কয়ার স্পিডের মাধ্যমে বিদ্যুৎ খরচ কমে যায়। অ্যাপ্লিকেশন প্রসেসরটি Fan5365 দ্বারা চালিত হতে পারে। FAN5365 হল একটি 6MHz, 800mA / 1A ধাপের DC-DC কনভার্টার যার একটি I2C ইন্টারফেস রয়েছে।
এটি সর্বোত্তম শক্তি সঞ্চয় প্রভাব সরবরাহ করতে পারে। I2C ইন্টারফেসটি 12.5mV থেকে 1 এর মধ্যে ভোল্টেজকে গতিশীলভাবে প্রোগ্রাম করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।
চিপসেটের প্রক্রিয়াকরণ ক্ষমতার প্রয়োজনীয়তা পূরণের জন্য 975V। যখন ব্যবহারকারী ওয়েবে ভিডিওটি দেখেন, তখন FAN 5365 অ্যাপ্লিকেশন প্রসেসরের সর্বোচ্চ প্রক্রিয়াকরণ শক্তি অর্জনের জন্য 1.2V কোর ভোল্টেজ সরবরাহ করতে পারে এবং সিনেমাটি সম্পন্ন হলে, ভোল্টেজ 0-এ নেমে আসবে।
8V, নিম্ন স্তরের কার্যক্ষম অবস্থায় প্রবেশ করুন। বর্তমানে বিভিন্ন ধরণের সহজ বা জটিল প্রযুক্তি রয়েছে, যা মোবাইল ফোনের (বিশেষ করে স্মার্ট ফোনের) সামগ্রিক পাওয়ার ম্যানেজমেন্ট কর্মক্ষমতা উন্নত করতে পারে। পিএ, ডিসপ্লে স্ক্রিন এবং প্রসেসর কোরের যথাক্রমে একটি বা তিনটি পাওয়ার ম্যানেজমেন্ট সলিউশন সমন্বিত করে, শক্তি সাশ্রয় করা যায়, মোবাইলের কাজের সময় বাড়ানো যায়।
এই ডিজাইনগুলি মোবাইল ফোন ব্যবহারকারীর অভিজ্ঞতা এবং চাহিদা থেকে তৈরি, কারণ ব্যবহারকারীরা সত্যিই যত্নশীল, মোবাইল ফোনের ক্রাস্টে উপস্থিত হয় না, ঘন ঘন মোবাইল ফোন ছাড়া আমাকে মোবাইল ফোন রিচার্জ করতে হয় না।