Erabili IC sinple bat zure telefonoaren bateriaren iraupena luzatzeko

Auctor Iflowpower - Dostawca przenośnych stacji zasilania

Telefono mugikorren energia-kontsumoa murriztea eta bateriaren iraupena luzatzea da telefono mugikorren diseinu-ingeniari bakoitzaren helburua. Diseinu-ingeniariek etengabe gehitzen dituzte MP3 erreproduzitzaileak, kamerak eta motor osoko bideoak, hala nola telefono mugikor modernoak, energia-kontsumoa gutxitzen jarraituko dutenak. Murriztu telefono mugikorraren txip garrantzitsuaren elikadura-hornidura tentsioa (esaterako, oinarrizko banda analogikoa eta oinarrizko banda digitala) - 2 izan daiteke.

8V edo are 1.8V - energia-kontsumoa murrizteko metodo bat. Baina diseinu-ingeniariak hornidura-tentsio handiko laguntza-txip bat edo gehiago mantendu behar dituenean, arazo bat dago.

Ohikoena smartphoneen funtzio gehigarria handiagoa izango dela da. Adibideetako bat katearen dei-tonua da, audio-seinalearen gailurra 3,2V ingurukoa baita, beraz, dei-tonu hauek gertatzen eta transmititzen dituen zirkuitua 4 izan ohi da.

2V-ko elikadura-tentsioa. Modu honetan, oinarrizko bandaren eta dei-tonuen zirkuituen arteko interfazean arazoak sortzen dira. Arazo hau ilustratzeko, etengailu analogiko bat erabili beharko genuke ahotsa edo dei-tonua bozgorailura aldatzeko adibide gisa.

Bi zirkuitu mota hauek bloke berean (PCB) bihurtzeko, energia-kontsumoa erabiltzen da, edo oinarrizko bandako txip-ko tentsio baxuko unitate logiko digitalaren etengailu analogikoa erabiltzen da. Hala ere, kontuan izan behar da azken metodo honek oinarrizko banda txipetik lortutako energia-kontsumoa gal dezakeela elikadura-hornidura-tentsioa murrizteko, etengailu analogikoa modu ez-idealean lanean ari denean, perfusio-korronte asko egongo baita. Arazo hau konpontzeko modu sinple bat oinarrizko bandako txiparen logika digitala aldatzea da, oinarrizko bandako txipa mantentzeko 1 bat erabiliz energia aurrezteko.

8V tentsioa, baina metodo honek tentsio handiagoa izan behar du gidariek tentsio handiagoan lan egin behar dute. Zure telefonoko edozein txip. Metodo hau gehiago azaltzeko, bihurgailua nola berdindu, ikus dezagun korrontea benetan nondik pasatzen den.

1. Irudian ikusten den bezala, etengailu analogikoaren sarrera digitala inbertsoreari konektatutako PMOS eta NMOS transistorez osatutako oinarrizko CMOS buffer bat da. Gehitu seinalea bufferaren I / P sarrerako pinari. Sarrerako tentsioa sarrerako tentsio altua (VIH) baino handiagoa denean, bufferaren irteerako tentsioa VDD (elikatze-iturri-tentsioa) da, sarrerako tentsioa sarrerako tentsio baxuaren (VIL) azpitik dagoenean, buffer-aren irteerako tentsioa GND (lurra) da.

Honek etengailu analogikoaren atearen tentsioa potentzia-iturri baten tentsioa dela ziurtatzen du, eta, horrela, bere seinalearen barrutia egiten du. 2. irudian erakusten den IV ezaugarri-kurbaren aldibereko monitorizazioa 0tik VDD eskaneatzeko sarrerako tentsioa kontrolatzen duen bitartean. Sarrerako tentsioa elikatze-tentsioaren amaierako edozein tentsioa denean, IDD minimora jaisten da (0μA).

Hala ere, sarrerako tentsioa buffer-aren salto-puntutik hurbil dagoenean, IDD ikaragarri handitu da. Hori dela eta, I / P muturrean aplikatzen den sarrera digitalaren tentsioa potentzia-iturriaren tentsioa denean, etengailu analogikoak gutxieneko potentzia-kontsumoa kontsumitzen du. Kurba ezaugarriak kurba ezaugarria du, buffer diseinuan erabiltzen diren NMOS eta PMOS etengailu-hodiengatik, benetan tentsio-kontroleko erresistentzia gisa.

Txip hauen ezaugarriak hauek dira: VGS> VT-> Transistore Tutu Tutorea VGS transistorea itzali egiten da atalase-tentsioa eratzeko, eta kanal eroale bat sortzen da iturriaren eta drainatzearen artean tentsioa tentsioa baino handiagoa denean. NMOS transistorea Vt 0,9 V da, PMOS transistorea Vt -0 da.

9V. Beraz, sarrerako tentsioa 0V denean, PMOS (M1) aktibatuta dago eta lehen etaparen irteera VDD da. Bigarren fasean, NMOS (M5) gailua buffer-ak 0V-ko irteera osoa duen egoeran dago.

Buffer sarrerako tentsioa handitzeak (korronte maximora iritsi aurretik) M1-en inpedantzia eragin zuen (M1 itzaltzen hasten da) eta inpedantzia-beherakadaren m5 (M5 pizten hasi zen), orduan VDD eta GND ikusiko ditugu. Hiper-inpedantzia kanala sortu da. Sarrerako tentsioa areagotuz gero transistore bakarra eragingo du bufferaren sarrerako eta irteerako transistore bikoteetan.

Goiko printzipioak erabiltzen ditugu etengailu analogikoen instantziak aztertzen jarraitzeko, kontuan hartu Adi-ren ADG884 etengailu analogikoak erabiltzea telefono mugikorraren biraka-eraztunak eta hizkerak aldatzeko. Oinarrizko banda digitaleko txiparen kontrol-seinalea 1.8V-koa da.

FIG.ean erakusten den bezala. 2, simulatutako etengailua zuzenean 1.8V-ko seinale digital batekin gidatzen bada, elikadura-hornidura-korrontea 120μA izan behar du.

Etengailu analogikoaren sarrera digitalaren tentsioa 3.8V baino handiagoa bada, orduan energia-kontsumoa 0 izan beharko litzateke. Hori dela eta, etengailu analogikoa potentzia baxueneko eremuan funtzionatzeko, oinarrizko banda digitaleko txiparen seinale digitala tentsio handiago batera eraldatzea da.

Adi-ren SC70 pakete ultra-txikia eta normalean 0,1μA-ko korrontea bakarrik kontsumitzen du, maila bihurgailu bat oso egokia baita lan honetarako. FIG.ean erakusten den bezala.

3, oinarrizko banda txiparen elikadura-tentsiora eta etengailu analogikoaren elikadura-tentsiora konekta daiteke eta bi txip arteko maila logikoa bihur daiteke. Noski, goiko adibideko etengailu analogikoa tentsio handiagoetan lan egiten duen edozein txip izan daiteke. Gaur egungo telefono mugikorrek CMOS zirkuitu integratu (IC) anitzek osatzen dute, funtzio desberdinak betetzeko, hala nola audioa eta bideoa eta kamera digitalak.

IC hauek normalean 5V eta 1.8V arteko edozein tentsiotan funtzionatzen dute, batzuetan elikadura hornidura tentsio txikiagoan. Laburbilduz, energia aurrezteko energia mailak erabiltzen ditugu bateriaren iraupena luzatzeko.

Faktore hauek kontuan hartu behar dira: gama baxuko telefono mugikorrek normalean 600 mAh-ko bateria erabiltzen dute. Gama baxuko telefonoaren bateriaren egonean denbora 300 ordukoa da (HR), eta bere korronte nominala 2mA da. Maila-aldaketa egiten ez bada, adibide honetan erabiltzen den etengailu analogikoak 4-ko korrontea xurgatuko du.

%8, baina goiko maila bakarrik bihurtzen bada, korronte %0,04 baino ez da xurgatzen.