Izmantojiet vienkāršu IC, lai pagarinātu tālruņa akumulatora darbības laiku

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - 휴대용 전원소 공급업체

Katra mobilo tālruņu dizaina inženiera mērķis ir samazināt mobilā tālruņa enerģijas patēriņu un pagarināt tā akumulatora darbības laiku. Dizaineri pastāvīgi pievieno MP3 atskaņotājus, kameras un video ar pilnu dzinēju, piemēram, modernos mobilos tālruņus, kas turpinās samazināt enerģijas patēriņu. Samaziniet mobilā tālruņa svarīgas mikroshēmas (piemēram, analogās bāzes joslas mikroshēmas un digitālās bāzes joslas mikroshēmas) barošanas spriegumu - var būt 2.

8V vai pat 1,8V - enerģijas patēriņa samazināšanas metode. Bet, ja projektēšanas inženierim vajadzētu saglabāt vienu vai vairākas atbalsta mikroshēmas ar augstu barošanas spriegumu, rodas problēma.

Visizplatītākais ir tas, ka viedtālruņu papildu funkcija būs augstāka. Viens no piemēriem ir virknes zvana signāls, jo audio signāla maksimuma diapazons ir aptuveni 3,2 V, tāpēc ķēde, kas notiek un pārraida šos zvana signālus, parasti ir 4.

2V barošanas spriegums. Tādā veidā rodas problēmas saskarnē starp pamatjoslas un zvana signālu ķēdēm. Lai ilustrētu šo problēmu, mums vajadzētu izmantot analogo slēdzi, lai pārslēgtu balsi vai zvana signālu uz skaļruni kā piemēru.

Lai pārveidotu šos divu veidu shēmas vienā blokā (PCB), tiek izmantots enerģijas patēriņš vai zemsprieguma digitālās loģiskās piedziņas analogais slēdzis bāzes joslas mikroshēmā. Tomēr jāņem vērā, ka pēdējā metode var zaudēt enerģijas patēriņu, kas iegūts no bāzes joslas mikroshēmas, lai samazinātu barošanas spriegumu, jo analogajam slēdzim darbojoties neideālā režīmā, būs liela perfūzijas strāva. Viens vienkāršs veids, kā atrisināt šo problēmu, ir mainīt pamatjoslas mikroshēmas digitālo loģiku, lai saglabātu pamatjoslas mikroshēmu, lai taupītu enerģiju, izmantojot 1.

8V spriegums, taču šai metodei jābūt augstāka sprieguma draiverim jādarbojas ar lielāku spriegumu. Jebkura mikroshēma tālrunī. Lai sīkāk izskaidrotu šo metodi, kā pārveidot pārveidotāju, ļaujiet mums redzēt, kur patiesībā plūst strāva.

Kā parādīts 1. attēlā, analogā slēdža digitālā ieeja ir pamata CMOS buferis, kas sastāv no PMOS un NMOS tranzistoriem, kas savienoti ar invertoru. Pievienojiet signālu bufera I / P ievades tapai. Kad ieejas spriegums ir lielāks par ieejas augsto spriegumu (VIH), bufera izejas spriegums ir VDD (barošanas spriegums), kad ieejas spriegums ir zemāks par ieejas zemo spriegumu (VIL), bufera izejas spriegums ir GND (zeme).

Tas nodrošina, ka analogā slēdža vārstu spriegums ir strāvas avota spriegums, tādējādi padarot tā signāla diapazonu. Vienlaicīga IV raksturlīknes uzraudzība, kas parādīta 2. attēlā, vienlaikus uzraugot ieejas spriegumu no 0 līdz VDD skenēšanas ieejas spriegumam. Ja ieejas spriegums ir jebkurš barošanas avota sprieguma gala spriegums, IDD samazinās līdz minimumam (0μA).

Tomēr, kad ieejas spriegums ir tuvu bufera lēciena punktam, IDD ir dramatiski palielinājies. Tāpēc, ja I/P galam pievadītais digitālās ieejas spriegums ir strāvas avota spriegums, analogais slēdzis patērē minimālo enerģijas patēriņu. Raksturīgajai līknei ir raksturlīkne, kas saistīta ar NMOS un PMOS slēdža caurulēm, ko izmanto bufera konstrukcijā, faktiski kā sprieguma kontroles rezistoru.

Šo mikroshēmu raksturlielumi ir šādi: VGS> VT-> Tranzistora caurule Tutor VGS tranzistors tiek izslēgts, lai izveidotu sliekšņa spriegumu, un starp avotu un noteci veidojas vadošs kanāls, ja spriegums ir lielāks par spriegumu. NMOS tranzistors Vt ir 0,9 V, PMOS tranzistors Vt ir -0.

9V. Tāpēc, kad ieejas spriegums ir 0 V, PMOS (M1) ir ieslēgtā stāvoklī, un pirmā posma izeja ir VDD. Otrajā posmā NMOS (M5) ierīce ir stāvoklī, kurā bufera kopējā izeja ir 0 V.

Bufera ieejas sprieguma pieaugums (pirms maksimālās strāvas sasniegšanas) izraisīja M1 pretestību (M1 sāk izslēgties) un m5 pretestības samazināšanos (M5 sāka ieslēgties), tad mēs redzēsim VDD un GND. Izveidojies hiperimpedances kanāls. Turpmāka ieejas sprieguma palielināšana izraisīs tikai vienu tranzistoru bufera ieejas un izejas tranzistoru pāros.

Mēs izmantojam iepriekš minētos principus, lai turpinātu analizēt analogo slēdžu gadījumus. Apsveriet iespēju izmantot Adi analogos slēdžus ADG884, lai pārslēgtos starp mobilā tālruņa zvaniem un runu. Vadības signāls no digitālās pamatjoslas mikroshēmas ir 1,8 V.

Kā parādīts attēlā. 2, ja simulētais slēdzis tiek tieši darbināts ar 1,8 V digitālo signālu, barošanas avota strāvai jābūt 120 μA.

Ja analogā slēdža digitālās ieejas spriegums ir lielāks par 3,8 V, tad jaudas patēriņam faktiski jābūt 0. Tāpēc, lai analogais slēdzis darbotos ar viszemākās jaudas apgabalu, digitālās bāzes joslas mikroshēmas digitālais signāls ir jāpārveido uz augstāku spriegumu.

Adi SC70 īpaši mazs iepakojums un parasti patērē tikai 0,1 μA strāvu, jo līmeņa pārveidotājs ir ļoti piemērots šim darbam. Kā parādīts attēlā.

3, to var savienot ar bāzes joslas mikroshēmas barošanas spriegumu un analogā slēdža barošanas spriegumu un pārveidot loģisko līmeni starp abām mikroshēmām. Protams, analogais slēdzis iepriekš minētajā piemērā var būt jebkura mikroshēma, kas darbojas ar augstāku spriegumu. Mūsdienu mobilie tālruņi sastāv no vairākām CMOS integrētajām shēmām (IC), lai veiktu dažādas funkcijas, piemēram, audio un video un digitālās kameras.

Šīs IC parasti darbojas ar jebkuru spriegumu no 5 V līdz 1,8 V, dažreiz pat ar zemāku barošanas spriegumu. Rezumējot, mēs izmantojam enerģijas taupīšanas enerģijas līmeņus, lai pagarinātu akumulatora darbības laiku.

Jāņem vērā šādi faktori: lēti mobilie tālruņi parasti izmanto 600 mAh ietilpības akumulatoru. Lētākā tālruņa akumulatora gaidīšanas laiks ir 300 stundas (HR), un tā nominālā strāva ir 2 mA. Ja līmeņa maiņa netiek veikta, šajā piemērā izmantotais analogais slēdzis absorbēs strāvu 4.

8%, bet, ja tiek pārveidots tikai iepriekš minētais līmenis, tiek absorbēts tikai 0,04% strāvas.