ວິທີການຍືດອາຍຸຫມໍ້ໄຟ lithium ຜ່ານໂປເຊດເຊີ dual

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Portable Power Station Supplier

ໃນການປະເຊີນຫນ້າກັບຄວາມຕ້ອງການທີ່ຈະຍືດອາຍຸຫມໍ້ໄຟ, ຜູ້ອອກແບບລະບົບຈໍານວນຫຼາຍເຊື່ອວ່າການໃຊ້ພະລັງງານທີ່ບໍລິໂພກໂດຍຊິບດຽວແມ່ນຫນ້ອຍກວ່າສອງຊິບ. ເຫດຜົນເບິ່ງຄືວ່າງ່າຍດາຍ: ການສື່ສານຂອງຊິບໃຊ້ພະລັງງານຫຼາຍກ່ວາຊິບດຽວ, ມີ transistors ຫຼາຍຢູ່ໃນຊິບທັງສອງ, ດັ່ງນັ້ນມີກະແສການຮົ່ວໄຫຼຫຼາຍກັບຊິບດຽວທີ່ມີຫນ້າທີ່ດຽວກັນ. ແຕ່ເຕັກໂນໂລຢີການບໍລິໂພກພະລັງງານໄດ້ໃຫ້ທັດສະນະແບບດັ້ງເດີມແບບນີ້.

ຜູ້ອອກແບບ DSP ປະສົມປະສານລັກສະນະເພີ່ມເຕີມ, ເຊັ່ນ: ຕົວເລັ່ງ, ໂມດູນການສື່ສານ, ແລະອຸປະກອນຕໍ່ເຄືອຂ່າຍກັບຊິບ DSP, ເຮັດໃຫ້ຊິບມີປະໂຫຍດຫຼາຍຕໍ່ວິສະວະກອນ. ແຕ່ຊິບທີ່ມີອໍານາດຫຼາຍກວ່ານີ້ຈະບໍລິໂພກພະລັງງານຫຼາຍກ່ວາວຽກງານນີ້ໃນການເຮັດສໍາເລັດວຽກງານການຄຸ້ມຄອງຫຼືການຕິດຕາມແບບງ່າຍດາຍ. ໃນຫຼາຍໆກໍລະນີ, ຜູ້ອອກແບບບໍ່ສາມາດພຽງແຕ່ເປີດໃຊ້ຄຸນສົມບັດທີ່ຕ້ອງການໃນຊິບ DSP ເທົ່ານັ້ນ.

ໃນບາງຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ, microcontroller (MCU) ປະຕິບັດວຽກງານການກວດສອບລະບົບດຽວກັນ, ເຊິ່ງແມ່ນການໃຊ້ພະລັງງານຫຼາຍກ່ວາ DSP. ດັ່ງນັ້ນ, ສະຖາປັດຕະຍະກໍາຂອງຊິບຄູ່: DSP ແລະ MCU ຍັງເປັນໄປໄດ້. ດັ່ງນັ້ນ, ໃຊ້ DSP ພະລັງງານຕ່ໍາເປັນໂປເຊດເຊີຕົ້ນຕໍ, MCU ພະລັງງານຕ່ໍາອີກອັນຫນຶ່ງເປັນຈໍລະບົບ, ສາມາດຍືດອາຍຸຫມໍ້ໄຟທີ່ບໍລິໂພກໂດຍ DSP ດຽວເພື່ອເຮັດສໍາເລັດວຽກງານດຽວກັນ.

ເພື່ອຊ່ວຍປະຫຍັດພະລັງງານ, ວິສະວະກອນຄວນພິຈາລະນາປັດໃຈຕໍ່ໄປນີ້ເມື່ອເລືອກ DSP: ຊອກຫາຄວາມອາດສາມາດຂະຫນາດໃຫຍ່ໃນຊິບຫນ່ວຍຄວາມຈໍາ. DSP ສະເຫມີບໍລິໂພກພະລັງງານຫຼາຍເມື່ອເຂົ້າເຖິງຫນ່ວຍຄວາມຈໍາພາຍນອກຂອງຊິບ. DRAM ພາຍນອກເກັບຮັກສາການໃຊ້ພະລັງງານຄົງທີ່, ເຊິ່ງບໍລິໂພກພະລັງງານໄຟຟ້າຫມໍ້ໄຟ.

ເລືອກ DSP ທີ່ສາມາດເລີ່ມຕົ້ນ ແລະປິດອຸປະກອນຕໍ່ພ່ວງໄດ້. DSPs ບາງອັນສາມາດປິດເຄື່ອງອັດຕະໂນມັດໃນອຸປະກອນຕໍ່ເນື່ອງໃນຊິບທີ່ບໍ່ເຄື່ອນໄຫວ, ເຊິ່ງສະຫນອງການຫຼາກຫຼາຍຂອງການຄວບຄຸມແລະການບໍລິໂພກພະລັງງານຂອງແຂວງ. ເລືອກ DSP ທີ່ເປີດໃຊ້ສະຖານະສະແຕນບາຍທີ່ຫຼາກຫຼາຍໃນລະດັບພະລັງງານທີ່ແຕກຕ່າງກັນ.

ການສະຫນອງພະລັງງານຫຼາຍປະຫຍັດການບໍລິໂພກພະລັງງານຫຼາຍ. ເລືອກ DSP ສໍາລັບຊອບແວການພັດທະນາທີ່ເພີ່ມປະສິດທິພາບການໃຊ້ພະລັງງານແລະຫຼຸດຜ່ອນການໃຊ້ພະລັງງານ. ເຄື່ອງມືຄວນເຮັດໃຫ້ຜູ້ພັດທະນາປ່ຽນແຮງດັນແລະຄວາມຖີ່ຂອງຊິບໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍ, ຈັດການສະຖານະພະລັງງານ, ຊ່ວຍໃຫ້ພວກເຂົາປະເມີນແລະວິເຄາະຂໍ້ມູນພະລັງງານ.

MCU ບໍລິໂພກກະແສໄຟຟ້າຫນ້ອຍລົງໃນບາງຄໍາຮ້ອງສະຫມັກໃນ MCU ໃນບາງຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ, ຂະບວນການ semiconductor ພະລັງງານຕ່ໍາຫຼຸດຜ່ອນການຮົ່ວໄຫຼຂອງ transistor ເພື່ອຊ່ວຍໃຫ້ຜູ້ອອກແບບຊິບເພີ່ມປະສິດທິພາບການເຮັດວຽກພະລັງງານຕ່ໍາ. ແຕ່ຫນ້າເສຍດາຍ, ການໃຊ້ພະລັງງານຕ່ໍາຈະຈໍາກັດການປະຕິບັດ MCU. ຕົວຢ່າງ, TEXASINSTRUMENTSMSP430MCU ໃຊ້ກະແສ 500NA ໃນໂໝດສະແຕນບາຍ, ຄວາມຖີ່ໂມງສູງສຸດແມ່ນ 16MHz.

ຄວາມຖີ່ໂມງສູງສຸດທີ່ແລ່ນໃນ TMS320C5506DSP ແມ່ນ 108MHz, ໃຊ້ 10 ໃນໂໝດສະແຕນບາຍ.µປະຈຸບັນ. ນີ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າມັນບໍລິໂພກສູງກວ່າ MSP430 20 ເທົ່າ.

ຈາກຂະບວນການພັດທະນາທີ່ຜ່ານມາ, ອຸປະກອນຂ້າງຄຽງ MCU ພາຍໃນໄດ້ຖືກຄວບຄຸມໂດຍຊອບແວ, ເຊິ່ງຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າ CPU ຮັກສາສະຖານະການເຄື່ອນໄຫວ. ແຕ່ໄດຣຟ໌ຂັດຈັງຫວະໃໝ່ (Interrupt-Driven) ແມ່ນອຸປະກອນຕໍ່ເນື່ອງເພື່ອໃຊ້ຊອຟແວໜ້ອຍລົງ, ເຮັດໃຫ້ MCU ສາມາດຮັກສາໂໝດສະແຕນບາຍໄດ້ຕະຫຼອດເວລາ. ເອົາຮາດແວຕົວແປງໂມດູນພາຍໃນ (ADC) ເປັນຕົວຢ່າງ, ມັນຈະສະແກນຊ່ອງທາງການປ້ອນຂໍ້ມູນອັດຕະໂນມັດ, ກະຕຸ້ນການແປງ, ແລະດໍາເນີນການສົ່ງ DMA ເພື່ອປະມວນຜົນວຽກງານການເກັບຕົວຢ່າງຂໍ້ມູນທີ່ໄດ້ຮັບ.

ດັ່ງນັ້ນ, ADC ເກືອບຈະດໍາເນີນການໂດຍ spontaneous. CPU ພຽງແຕ່ໃຊ້ເວລາຫນ້ອຍທີ່ສຸດສໍາລັບການບໍລິການສະຫນອງຂອງມັນ, ແລະ MCU ປະຫຍັດການໃຊ້ພະລັງງານ. ຄວາມຕ້ອງການພະລັງງານຫຼຸດລົງຫຼາຍໂມງ ການອອກແບບລະບົບໂມງ MCU ຍັງສາມາດຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນການໃຊ້ພະລັງງານໄດ້.

ແຜນວາດວົງຈອນໃນຮູບທີ 1 ສະແດງໃຫ້ເຫັນສອງໂມງເຮັດວຽກໂດຍຜລຶກດຽວ. MCU ປົກກະຕິແລ້ວໃຊ້ໄປເຊຍກັນ 32kHz, ແຕ່ບໍ່ຈໍາເປັນຕ້ອງສ້າງສັນຍານໂມງພາຍໃນ, ໂມງລະບົບ (MCLK), ແລະສັນຍານໂມງຮອງ (ACLK). ໂດຍປົກກະຕິ, ໄປເຊຍກັນພຽງແຕ່ສ້າງສັນຍານ ACLK.

ການສະກັດເອົາພະລັງງານຕ່ໍາຂອງ MCU ໂດຍໃຊ້ໂມງຊ່ວຍ 32kHz ທີ່ຂັບໄລ່ໂມງເວລາຈິງຂອງ MCU, ເຄື່ອງຄວບຄຸມດິຈິຕອນຄວາມໄວສູງ (DCO) ຄວາມໄວສູງຈະສ້າງສັນຍານໂມງລະບົບສໍາລັບ CPU ແລະອຸປະກອນຕໍ່ຄວາມໄວສູງ. DCO ສາມາດສ້າງສັນຍານໂມງໃນຫຼາຍວິທີ, ແຕ່ລະຄົນມີການປະຕິບັດແລະການບໍລິໂພກພະລັງງານທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ຈາກການໃຊ້ພະລັງງານຕ່ໍາຫາສູງ, ໂຫມດໂມງເຫຼົ່ານີ້ມີ oscillators ພະລັງງານຕ່ໍາສຸດ (VLO), ໄປເຊຍກັນ 3kHz ກັບ DCO.

ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນການໃຊ້ພະລັງງານ, ຜູ້ອອກແບບໃຊ້ໂມງຕ່ໍາສຸດ (VLO ຫຼື 32kHz ໄປເຊຍກັນ) ໃນໂຫມດ idle, ແລະຮັບຮູ້ DCO ຄວາມຖີ່ສູງເມື່ອກິດຈະກໍາຖືກນໍາໃຊ້ກັບ CPU. DCO ສາມາດຫນ້ອຍກວ່າ 1µເວລາຂອງເວລາ S ເຂົ້າສູ່ສະຖານະການເຄື່ອນໄຫວແລະມີຄວາມຫມັ້ນຄົງຢ່າງເຕັມທີ່. ຄວາມສາມາດທີ່ເປີດໃຊ້ທັນທີນີ້ຊ່ວຍປະຫຍັດເວລາ ແລະການໃຊ້ພະລັງງານ.

ໃຫ້ສັງເກດວ່າໂມງພະລັງງານຕ່ໍາທີ່ໃຊ້ຄວາມຖີ່ຕ່ໍາແມ່ນບໍລິໂພກພະລັງງານຫຼາຍກ່ວາໂມງທີ່ໄວຂຶ້ນໃນລະຫວ່າງການປະມວນຜົນກິດຈະກໍາ. ໃນໂຫມດການໃຊ້ພະລັງງານທີ່ສູງຂຶ້ນ, ເວລາຄວາມຖີ່ຕ່ໍາຈະກະດິ່ງ CPU ໃຊ້ເວລາຫຼາຍກວ່າໃນວຽກງານສະເພາະ. ນອກເໜືອໄປຈາກການໃຊ້ພະລັງງານແບບປະຢັດໂມງຄວາມໄວຕ່ຳຢູ່ໃນອຸປະກອນຕໍ່ພ່ວງບາງອັນ, MSP430MCU ຍັງສະໜອງເຄື່ອງສັ່ນສະເທືອນພະລັງງານຕໍ່າສຸດເພື່ອສ້າງສັນຍານ ACLK.

ພາຍໃຕ້ໂໝດພະລັງງານສະແຕນບາຍ (LPM3), MSP430MCU ປົກກະຕິຈະກິນໜ້ອຍກວ່າ 1 ໃນການເຮັດວຽກຂອງ ACLK ແລະທຸກສະຖານະທີ່ເປີດໃຊ້ງານລົບກວນ.µປະຈຸບັນ. ດັ່ງນັ້ນ, MCUs ທີ່ມີພະລັງງານຕ່ໍາໃຊ້ພະລັງງານຫນ້ອຍກວ່າ DSP ໃນລະຫວ່າງໂມງເວລາທີ່ແທ້ຈິງຫຼືການສາກໄຟໃນການຄຸ້ມຄອງ.

ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, Task ໄດ້ຖືກມອບໃຫ້ MCU ຫຼື DSP ສາມາດຖືກປົດປ່ອຍ, ເພື່ອໃຫ້ມັນສາມາດປະຕິບັດວຽກງານການປຸງແຕ່ງສັນຍານທີ່ດີຂອງມັນ. ຜົນໄດ້ຮັບການປະຫຍັດການໃຊ້ພະລັງງານວິສະວະກອນສາມາດເບິ່ງການອອກແບບໂປເຊດເຊີສອງເພື່ອບັນລຸຜົນໄດ້ຮັບທີ່ດີເລີດ. ຈິນຕະນາການລະບົບທີ່ອີງໃສ່ DSP ລະດັບສູງເພື່ອຈັດການກັບວຽກງານການຕິດຕາມ.

ໂປເຊດເຊີຈະໃຊ້ຫມໍ້ໄຟ nickel-hydrogen AA 2,500mAh ອື່ນໆຢ່າງໄວວາ. ຖ້າ​ຫາກ​ວ່າ​ການ​ບໍ​ລິ​ໂພກ​ໃນ​ປັດ​ຈຸ​ບັນ​ສະ​ເລ່ຍ​ແມ່ນ 10mA​, batteries ສອງ​ຊຸດ​ຈະ​ຫມົດ​ພາຍ​ໃນ 10.5 ມື້​.

ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງໂປເຊດເຊີ dual ຫຼຸດລົງປະຈຸບັນເປັນ 1mA ເພື່ອຂະຫຍາຍຫມໍ້ໄຟເປັນ 120 ມື້. MCU ໃນລະບົບໂປເຊດເຊີ dual ແມ່ນການບໍລິໂພກພະລັງງານຫຼຸດລົງ, ບາງລະບົບຫຼືຫນ້າທີ່ຕິດຕາມທີ່ສາມາດໄດ້ຮັບການປຸງແຕ່ງປະກອບມີ: ການບໍາລຸງຮັກສາໂມງເວລາທີ່ແທ້ຈິງ sorting power ຕິດຕາມກວດກາພະລັງງານແລະການປັບ keyboard ຫຼື man-machine interface ການຄຸ້ມຄອງແບດເຕີລີ່ການຄຸ້ມຄອງການສະແດງການຄວບຄຸມພະລັງງານ DSP ຈໍານວນຫຼາຍ DSP ຕ້ອງໄດ້ນໍາໃຊ້ຫຼາຍຂອງ rails ພະລັງງານຂອງການສະຫນອງພະລັງງານໃນຄໍາສັ່ງຄົງທີ່ເພື່ອຮັບປະກັນການເຮັດວຽກປົກກະຕິຂອງ DSP ແລະ peripherals. ໂດຍປົກກະຕິ, ຕິດຕາມເຫຼົ່ານີ້ພ້ອມກັນຂັບເຄື່ອນໂດຍຫຼັກ (CPU) ແລະຫນ່ວຍຄວາມຈໍາ DDR ແລະອຸປະກອນ I / O.

ເຖິງແມ່ນວ່າອຸປະກອນທີ່ອຸທິດຕົນສາມາດນໍາໃຊ້ແຮງດັນໄຟຟ້າໃຫ້ກັບຊິບ DSP ໂດຍຄໍາສັ່ງຄົງທີ່, ມັນບໍ່ສາມາດປະຕິບັດຫນ້າອື່ນໄດ້. MCUs ພະລັງງານຕ່ໍາຂະຫນາດນ້ອຍສາມາດຈັດຮຽງແລະຕິດຕາມກວດກາແຮງດັນການສະຫນອງພະລັງງານ, ແລະປະຕິບັດວຽກງານຄວບຄຸມພະລັງງານ (ຮູບ 2). ໃນກໍລະນີນີ້, ຊອບແວເລີ່ມຕົ້ນສາມວົງຈອນຄວບຄຸມການສະຫນອງພະລັງງານໃນຄໍາສັ່ງທີ່ເຫມາະສົມ.

MCU ໃຊ້ ADC ພາຍໃນຂອງມັນເພື່ອກວດພົບແຮງດັນທີ່ເຫມາະສົມເມື່ອໃຊ້ສາຍໄຟຟ້າທີ່ກ່ຽວຂ້ອງ. ເມື່ອວົງຈອນທັງຫມົດບໍ່ຕ້ອງການຊິບ DSP, MCU ສາມາດປິດເຄື່ອງຄວບຄຸມເພື່ອປິດ DSP. ໃນຄວາມເປັນຈິງ, MCU ສາມາດສື່ສານໂດຍກົງກັບ oscillator ຄວບຄຸມຄວາມກົດດັນເພື່ອຄວບຄຸມແຮງດັນແລະຄວາມຖີ່ຂອງ DSP, ຫຼືຄວາມຖີ່ໂມງຂອງ PLL ຄວບຄຸມການສື່ສານ DSP.

ດັ່ງນັ້ນ, ເມື່ອ DSP ສໍາເລັດວຽກງານທີ່ມີຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງຄອມພິວເຕີ້, ໂມງທີ່ສາມາດປັບໄດ້ MCU ຈະປ່ຽນ DSP ເປັນໂຫມດສະແຕນບາຍເພື່ອປະຫຍັດການໃຊ້ພະລັງງານ. ການຕິດຕາມສອງທິດທາງອະນຸຍາດໃຫ້ MCU ກວດພົບ DSP ເພື່ອເຂົ້າໃຈສະຖານະທີ່ຫຍຸ້ງຢູ່. ໃນຮູບແບບນີ້, MCU ກໍາລັງເຮັດວຽກເປັນຕົວຄວບຄຸມທີ່ສະຫຼາດ.

ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, DSP ສາມາດອ່ານແລະຂຽນ MCU ໄດ້. ດັ່ງນັ້ນ DSP ສາມາດແຈ້ງ MCU ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຫຼືປັບປຸງໂມງ DSP ຕາມຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ. ການນໍາໃຊ້ MCU ເພື່ອເຮັດສໍາເລັດ DSP ປົກກະຕິແລ້ວບັນລຸວຽກງານອື່ນໆທີ່ປະຕິບັດຢູ່ໃນລະບົບໂປເຊດເຊີດຽວ, ຜູ້ອອກແບບຍັງສາມາດໄດ້ຮັບຜົນປະໂຫຍດເພີ່ມເຕີມ.

ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ, ເມື່ອປະມວນຜົນການເຮັດວຽກຂອງແປ້ນພິມ, MCU ໃຊ້ພະລັງງານຫນ້ອຍກວ່າ DSP. MCU ສົ່ງສັນຍານຂັດຂວາງກັບ DSP ພຽງແຕ່ຫຼັງຈາກກວດພົບການທໍາງານຂອງປຸ່ມຫຼືການປ່ອຍປຸ່ມ. ວິທີການນີ້ຊ່ວຍປ້ອງກັນການບໍລິໂພກຫຼາຍເກີນໄປທີ່ເກີດຈາກການຕີ, ເຊິ່ງມັກຈະປາກົດຢູ່ໃນບາງອຸປະກອນມືຖື.

ເພື່ອບັນເທົາການໂຫຼດຂອງຊິບ DSP ຕື່ມອີກ, MCU ສາມາດສະຫນອງ: ມາດຕະຖານວົງຈອນຂັບ SPI, UART ແລະ I2C ports ສໍາລັບອຸປະກອນຕໍ່ພອດການສື່ສານຄວາມຖີ່ວິທະຍຸແມ່ນໃຊ້ສໍາລັບຂ້າງເທິງແລະກ່ອນຫນ້ານີ້. ແຕ່ລະອຸປະກອນຕໍ່, MCU ສາມາດເລີ່ມຕົ້ນໂດຍອັດຕະໂນມັດຈາກໂຫມດພະລັງງານຕ່ໍາ. ດັ່ງນັ້ນ, MCU ຈະບໍ່ສືບຕໍ່ສໍາຫຼວດອຸປະກອນຕໍ່ອຸປະກອນເພື່ອກໍານົດວ່າການບໍລິການໃດ, ບໍ່ບໍລິໂພກພະລັງງານສູງສຸດເພື່ອເຮັດໃຫ້ວຽກງານນີ້.

ອຸປະກອນຕໍ່ພ່ວງຈະຖືກເລີ່ມຕົ້ນ. ແຕ່ລະ milliwat ໃນການບໍລິໂພກພະລັງງານຕ່ໍາແມ່ນມີຄຸນຄ່າຫຼາຍ. ສຸດທ້າຍ, ຜູ້ອອກແບບຕ້ອງກໍານົດການນໍາໃຊ້ຫນຶ່ງຫຼືສອງໂປເຊດເຊີໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກໂດຍອີງໃສ່ຄໍານວນ, ການວັດແທກແລະການພິຈາລະນາທີ່ເປັນປະໂຫຍດລະຫວ່າງ DSP ຫຼື MCU.