Koristite jednostavan IC da produžite vijek trajanja baterije vašeg telefona

著者：Iflowpower – Dodavatel přenosných elektráren

Smanjiti potrošnju energije mobilnog telefona i produžiti vijek trajanja baterije cilj je svakog dizajnera mobilnog telefona. Inženjeri dizajna neprestano dodaju MP3 plejere, kamere i video zapise sa punim motorom, kao što su moderni mobilni telefoni, koji će nastaviti da minimiziraju potrošnju energije. Smanjite napon napajanja važnog čipa mobilnog telefona (kao što je analogni čip osnovnog pojasa i digitalni čip osnovnog pojasa) - može biti 2.

8V ili čak 1,8V - metoda smanjenja potrošnje energije. Ali kada projektant treba da zadrži jedan ili više čipova za podršku sa visokim naponom napajanja, postoji problem.

Najčešći je da će dodatna funkcija pametnih telefona biti veća. Jedan od primjera je string melodija zvona, budući da je vršni opseg audio signala oko 3,2V, tako da je kolo koje se javlja i prenosi ove melodije obično 4.

2V napon napajanja. Na ovaj način dolazi do problema na interfejsu između krugova osnovnog pojasa i melodija zvona. Da bismo ilustrovali ovaj problem, trebali bismo koristiti analogni prekidač za prebacivanje glasa ili melodije zvona na zvučnik kao primjer.

Za konverziju ova dva tipa kola na istom bloku (PCB), koristi se potrošnja energije ili se koristi analogni prekidač niskonaponskog digitalnog logičkog pogona u čipu osnovnog pojasa. Međutim, treba napomenuti da potonja metoda može izgubiti potrošnju energije dobivenu od čipa osnovnog pojasa kako bi se smanjio napon napajanja, jer kada analogni prekidač radi u neidealnom načinu, bit će velika perfuzijska struja. Jedan jednostavan način za rješavanje ovog problema je promjena digitalne logike sa čipa osnovnog pojasa kako bi se održao čip osnovnog pojasa radi uštede energije koristeći 1.

8V napon, ali ovaj metod bi trebao biti viši napon drajver mora raditi na višem naponu. Bilo koji čip u vašem telefonu. Da bismo dalje objasnili ovu metodu, kako nivelisati pretvarač, hajde da vidimo gde struja zapravo teče.

Kao što je prikazano na slici 1, digitalni ulaz analognog prekidača je osnovni CMOS bafer koji se sastoji od PMOS i NMOS tranzistora povezanih na pretvarač. Dodajte signal na I/P ulazni pin bafera. Kada je ulazni napon veći od ulaznog visokog napona (VIH), izlazni napon bafera je VDD (napon napajanja), kada je ulazni napon ispod ulaznog niskog napona (VIL), izlazni napon bafera je GND (uzemljenje).

Ovo osigurava da napon gejta analognog prekidača bude napon izvora napajanja, čime se stvara opseg signala. Istovremeno praćenje IV karakteristične krive prikazane na slici 2 uz praćenje ulaznog napona od 0 do VDD skeniranje ulaznog napona. Kada je ulazni napon bilo koji krajnji napon napona napajanja, IDD pada na minimum (0μA).

Međutim, kada je ulazni napon blizu tačke skakanja bafera, IDD se dramatično povećao. Stoga, kada je digitalni ulazni napon primijenjen na I/P kraj napon izvora napajanja, analogni prekidač troši minimalnu potrošnju energije. Karakteristična kriva ima karakterističnu krivu zbog NMOS i PMOS prekidača koji se koriste u dizajnu bafera, zapravo kao otpornik za kontrolu napona.

Karakteristike ovih čipova su sljedeće: VGS> VT-> Tutor tranzistorske cijevi VGS tranzistor se isključuje kako bi formirao prag napona, a provodni kanal se formira između izvora i odvoda kada je napon veći od napona. NMOS tranzistor Vt je 0.9V, PMOS tranzistor Vt je -0.

9V. Stoga, kada je ulazni napon 0V, PMOS (M1) je u uključenom stanju, a izlaz prvog stupnja je VDD. U drugoj fazi, NMOS (M5) uređaj je u stanju u kojem bafer ima ukupni izlaz od 0V.

Povećanje ulaznog napona bafera (prije dostizanja maksimalne struje) uzrokovalo je impedanciju M1 (M1 počinje da se gasi) i m5 pad impedance (M5 je počeo da se uključuje), tada ćemo vidjeti VDD i GND. Formiran hiperimpedansni kanal. Dalje povećanje ulaznog napona će uzrokovati samo jedan tranzistor u ulaznom i izlaznom tranzistorskom paru bafera.

Koristimo gore navedene principe da nastavimo sa analizom instanci analognog prekidača, razmislite o korištenju Adi-jevih analognih prekidača ADG884 za prebacivanje između zvona mobilnog telefona i govora. Kontrolni signal sa digitalnog čipa osnovnog pojasa je 1.8V.

Kao što je prikazano na Sl. 2, ako se simulirani prekidač direktno pokreće digitalnim signalom od 1,8 V, struja napajanja treba biti 120 μA.

Ako je digitalni ulazni napon analognog prekidača veći od 3,8V, tada bi potrošnja energije trebala biti 0. Stoga, da bi analogni prekidač radio na području najniže snage, digitalni signal digitalnog čipa osnovnog pojasa treba da se transformiše u viši napon.

Adijev SC70 ultra-mali paket i obično troši samo 0,1μA struje, jer je konvertor nivoa vrlo pogodan za ovaj posao. Kao što je prikazano na Sl.

3, može se povezati na napon napajanja čipa osnovnog pojasa i napon napajanja analognog prekidača i pretvarati logički nivo između dva čipa. Naravno, analogni prekidač u gornjem primjeru može biti bilo koji čip koji radi na višim naponima. Savremeni mobilni telefoni sastoje se od više CMOS integrisanih kola (IC) za dovršavanje različitih funkcija, kao što su audio i video i digitalne kamere.

Ove IC-ove obično rade pod bilo kojim naponom između 5V i 1,8V, ponekad čak i nižim naponom napajanja. Ukratko, koristimo nivoe energije za uštedu energije kako bismo produžili vijek trajanja baterije.

Treba uzeti u obzir sljedeće faktore: jeftini mobilni telefoni obično koriste bateriju kapaciteta 600 mAh. Vrijeme pripravnosti baterije jeftinog telefona je 300 sati (HR), a njegova nominalna struja je 2mA. Ako se promjena nivoa ne izvrši, analogni prekidač korišten u ovom primjeru će apsorbirati struju od 4.

8%, ali ako se konvertuje samo gornji nivo, apsorbuje se samo 0,04% struje.