Naudokite paprastą IC, kad prailgintumėte telefono baterijos veikimo laiką

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Προμηθευτής φορητών σταθμών παραγωγής ενέργειας

Sumažinti mobiliojo telefono energijos suvartojimą ir pailginti jo baterijos veikimo laiką – tai kiekvieno mobiliųjų telefonų projektavimo inžinieriaus tikslas. Dizaino inžinieriai nuolat prideda MP3 grotuvų, fotoaparatų ir vaizdo įrašų su visu varikliu, pvz., šiuolaikinių mobiliųjų telefonų, kurie ir toliau sumažins energijos suvartojimą. Sumažinkite svarbios mobiliojo telefono lusto maitinimo įtampą (pavyzdžiui, analoginį bazinės juostos lustą ir skaitmeninį bazinio dažnio lustą) – gali būti 2.

8V ar net 1,8V – energijos suvartojimo mažinimo būdas. Tačiau kai projektavimo inžinierius turėtų pasilikti vieną ar daugiau atraminių lustų su aukšta maitinimo įtampa, iškyla problema.

Dažniausia, kad papildoma išmaniųjų telefonų funkcija bus didesnė. Vienas iš pavyzdžių yra stygos skambėjimo tonas, nes garso signalo didžiausias diapazonas yra apie 3,2 V, todėl grandinė, kuri atsiranda ir perduoda šiuos skambėjimo tonus, paprastai yra 4.

2V maitinimo įtampa. Tokiu būdu pagrindinės juostos ir skambėjimo tonų grandinių sąsajoje kyla problemų. Norėdami iliustruoti šią problemą, kaip pavyzdį turėtume naudoti analoginį jungiklį, kad perjungtume balsą arba skambėjimo toną į garsiakalbį.

Norint konvertuoti šių dviejų tipų grandines tame pačiame bloke (PCB), naudojamas energijos suvartojimas arba žemos įtampos skaitmeninės loginės pavaros analoginis jungiklis bazinėje juostoje. Tačiau reikia pažymėti, kad pastarasis būdas gali prarasti energijos suvartojimą, gautą iš bazinės juostos lusto, kad sumažintų maitinimo įtampą, nes analoginiam jungikliui dirbant ne idealiu režimu, bus daug perfuzinės srovės. Vienas paprastas būdas išspręsti šią problemą yra pakeisti bazinės juostos lusto skaitmeninę logiką, kad būtų išlaikytas bazinės juostos lustas ir taupoma energija naudojant 1.

8 V įtampa, tačiau šis metodas turėtų būti aukštesnės įtampos vairuotojas turi dirbti aukštesne įtampa. Bet koks lustas jūsų telefone. Norėdami išsamiau paaiškinti šį metodą, kaip išlyginti keitiklį, pažiūrėkime, kur iš tikrųjų teka srovė.

Kaip parodyta 1 paveiksle, analoginio jungiklio skaitmeninis įėjimas yra pagrindinis CMOS buferis, susidedantis iš PMOS ir NMOS tranzistorių, prijungtų prie keitiklio. Pridėkite signalą prie buferio I / P įvesties kaiščio. Kai įėjimo įtampa yra didesnė už įėjimo aukštąją įtampą (VIH), buferio išėjimo įtampa yra VDD (maitinimo maitinimo įtampa), kai įėjimo įtampa mažesnė už įėjimo žemąją įtampą (VIL), buferio išėjimo įtampa yra GND (žemė).

Tai užtikrina, kad analoginio jungiklio vartų įtampa yra maitinimo šaltinio įtampa, taigi sukuriamas jo signalo diapazonas. Vienu metu stebima IV charakteristikos kreivė, parodyta 2 paveiksle, stebint įėjimo įtampą nuo 0 iki VDD nuskaitymo įvesties įtampos. Kai įvesties įtampa yra bet kokia maitinimo įtampos galinė įtampa, IDD nukrenta iki minimumo (0μA).

Tačiau, kai įvesties įtampa yra arti buferio peršokimo taško, IDD smarkiai padidėjo. Todėl, kai skaitmeninė įvesties įtampa, tiekiama į I / P galą, yra maitinimo šaltinio įtampa, analoginis jungiklis sunaudoja mažiausią energijos suvartojimą. Charakteristikos kreivė turi charakteristikų kreivę dėl NMOS ir PMOS jungiklių vamzdžių, naudojamų buferio konstrukcijoje, iš tikrųjų kaip įtampos valdymo rezistorius.

Šių lustų charakteristikos yra tokios: VGS> VT-> Tranzistorius Tube Tutor VGS tranzistorius išjungiamas, kad susidarytų slenkstinė įtampa, o tarp šaltinio ir nutekėjimo susidaro laidus kanalas, kai įtampa yra didesnė už įtampą. NMOS tranzistorius Vt yra 0,9 V, PMOS tranzistorius Vt yra -0.

9V. Todėl, kai įvesties įtampa yra 0 V, PMOS (M1) yra įjungta, o pirmosios pakopos išėjimas yra VDD. Antrame etape NMOS (M5) įrenginys yra tokioje būsenoje, kurioje buferio bendra išvestis yra 0 V.

Buferio įėjimo įtampos padidėjimas (prieš pasiekiant maksimalią srovę) sukėlė M1 varžą (M1 pradeda išjungti) ir m5 varžos sumažėjimą (M5 pradėjo įsijungti), tada pamatysime VDD ir GND. Susiformavo hiperimpedanso kanalas. Toliau didinant įėjimo įtampą, buferio įvesties ir išvesties tranzistorių porose bus tik vienas tranzistorius.

Mes naudojame pirmiau nurodytus principus norėdami toliau analizuoti analoginius jungiklius. Apsvarstykite galimybę naudoti Adi ADG884 analoginius jungiklius, kad perjungtumėte iš mobiliojo telefono skambėjimo į kalbą ir atvirkščiai. Valdymo signalas iš skaitmeninės bazinės juostos lusto yra 1,8 V.

Kaip parodyta Fig. 2, jei imituojamas jungiklis yra tiesiogiai valdomas 1,8 V skaitmeniniu signalu, maitinimo srovė turi būti 120 μA.

Jei analoginio jungiklio skaitmeninės įvesties įtampa yra didesnė nei 3,8 V, energijos suvartojimas iš tikrųjų turėtų būti 0. Todėl norint, kad analoginis jungiklis veiktų mažiausios galios srityje, skaitmeninis bazinės juostos lusto skaitmeninis signalas turi būti transformuojamas į aukštesnę įtampą.

Adi SC70 itin maža pakuotė ir dažniausiai sunaudoja tik 0,1μA srovę, kadangi šiam darbui labai tinka lygio keitiklis. Kaip parodyta Fig.

3, jį galima prijungti prie pagrindinės juostos lusto maitinimo įtampos ir analoginio jungiklio maitinimo įtampos ir konvertuoti loginį lygį tarp dviejų lustų. Žinoma, analoginis jungiklis aukščiau pateiktame pavyzdyje gali būti bet koks lustas, veikiantis aukštesne įtampa. Šiuolaikiniai mobilieji telefonai susideda iš kelių CMOS integrinių grandynų (IC), kad būtų galima atlikti įvairias funkcijas, tokias kaip garso ir vaizdo bei skaitmeninės kameros.

Šie IC paprastai veikia esant bet kokiai įtampai nuo 5 V iki 1,8 V, kartais net žemesnei maitinimo įtampai. Apibendrinant, mes naudojame energijos taupymo energijos lygius, kad pailgintume baterijos veikimo laiką.

Reikėtų atsižvelgti į šiuos veiksnius: žemos klasės mobilieji telefonai paprastai naudoja 600 mAh talpos bateriją. Žemos klasės telefono baterijos budėjimo laikas yra 300 valandų (HR), o jo nominali srovė yra 2 mA. Jei lygio poslinkis neatliekamas, šiame pavyzdyje naudojamas analoginis jungiklis sugers 4 srovę.

8%, bet jei konvertuojamas tik aukščiau nurodytas lygis, sugeriama tik 0,04% srovė.