Барои дароз кардани мӯҳлати батареяи телефони худ як IC оддӣ истифода баред

著者：Iflowpower – Dodavatel přenosných elektráren

Кам кардани истеъмоли қувваи телефони мобилӣ ва дароз кардани мӯҳлати батареяи он ҳадафи ҳар як муҳандиси тарроҳии телефони мобилӣ мебошад. Муҳандисони тарроҳӣ пайваста плеерҳои MP3, камераҳо ва видеоҳои мукаммали моториро ба монанди телефонҳои мобилии муосир илова мекунанд, ки истеъмоли қувваи барқро ба ҳадди ақалл идома медиҳанд. Паст кардани шиддати таъминоти барқи чипи муҳими телефони мобилӣ (масалан, чипи аналогӣ ва микросхемаҳои рақамӣ) - метавонад 2 бошад.

8V ё ҳатто 1.8V - як усули кам кардани истеъмоли қувваи барқ. Аммо вақте ки муҳандиси тарроҳӣ бояд як ё якчанд микросхемаҳои дастгирӣро бо шиддати баланди таъминот нигоҳ дорад, мушкилот вуҷуд дорад.

Аз ҳама маъмул ин аст, ки функсияи иловагии смартфонҳо баландтар хоҳад буд. Яке аз мисолҳо оҳанги занги сатр аст, зеро диапазони қуллаи сигнали аудио тақрибан 3,2 В аст, бинобар ин схемае, ки ин оҳанги зангро рух медиҳад ва интиқол медиҳад, одатан 4 аст.

Шиддати таъминоти барқ ​​2V. Бо ин роҳ, мушкилот дар интерфейси байни диапазони асосӣ ва схемаҳои оҳанги занг ба вуҷуд меоянд. Барои нишон додани ин мушкилот, мо бояд як гузариши аналогиро барои иваз кардани овоз ё оҳанги занг ба баландгӯяк ҳамчун намуна истифода барем.

Барои табдил додани ин ду намуди схемаҳо дар як блок (PCB), истеъмоли қувваи барқ ​​истифода мешавад ё гузариши аналогии гардонандаи мантиқии рақамии шиддати паст дар чипи пойгоҳ истифода мешавад. Бо вуҷуди ин, бояд қайд кард, ки усули охирин метавонад масрафи қувваи аз чипи пойгоҳи додашуда барои паст кардани шиддати таъминоти барқро аз даст диҳад, зеро вақте ки коммутатори аналогӣ дар ҳолати ғайриидеалӣ кор мекунад, ҷараёни перфузия зиёд мешавад. Яке аз роҳҳои оддии ҳалли ин мушкилот ин тағир додани мантиқи рақамӣ аз чипи пойгоҳи додаҳо барои нигоҳ доштани чипи пойгоҳ барои сарфаи нерӯи барқ ​​бо истифода аз 1 мебошад.

Шиддати 8V, аммо ин усул бояд ронандаи шиддати баландтар бошад, бояд дар шиддати баландтар кор кунад. Ҳар як чип дар телефони шумо. Барои фаҳмонидани минбаъдаи ин усул, чӣ тавр ба сатҳи конвертер, биёед бубинем, ки ҷараён воқеан дар куҷо ҷараён дорад.

Тавре ки дар расми 1 нишон дода шудааст, вуруди рақамии коммутатори аналогӣ буфери асосии CMOS мебошад, ки аз транзисторҳои PMOS ва NMOS ба инвертер пайваст карда шудааст. Иловаи сигнал ба PIN вуруди I / P буфер. Вақте ки шиддати даромад аз шиддати баланди воридотӣ (VIH) баланд аст, шиддати баромади буфер VDD (шиддати таъминоти барқ) аст, вақте ки шиддати даромад аз шиддати пасти даромад (VIL) камтар аст, шиддати баромади буфер GND (замин) мебошад.

Ин кафолат медиҳад, ки шиддати дарвозаи коммутатори аналогӣ шиддати манбаи барқ ​​​​мебошад ва ба ин васила диапазони сигнали онро месозад. Мониторинги ҳамзамон хати каҷи хоси IV, ки дар расми 2 нишон дода шудааст, ҳангоми мониторинги шиддати вуруд аз 0 то шиддати вуруди сканеркунии VDD. Вақте ки шиддати воридотӣ ҳама гуна шиддати ниҳоии шиддати таъминоти барқ ​​​​аст, IDD ба ҳадди ақал меафтад (0μA).

Аммо, вақте ки шиддати вуруд ба нуқтаи ҳаракати буфер наздик аст, IDD ба таври назаррас афзоиш ёфтааст. Аз ин рӯ, вақте ки шиддати вуруди рақамӣ, ки ба охири I / P истифода мешавад, шиддати манбаи нерӯ аст, гузариши аналогӣ ҳадди ақали масрафи барқро истеъмол мекунад. Каҷи хос дорои каҷи хос аст, ки аз сабаби қубурҳои коммутатори NMOS ва PMOS, ки дар тарҳрезии буфер истифода мешаванд, воқеан ҳамчун муқовимати назорати шиддат истифода мешаванд.

Хусусиятҳои ин микросхемаҳои ин микросхемаҳо чунинанд: VGS> VT-> Tranzistor Tutor Tutor Tranzistor VGS хомӯш карда мешавад, то шиддати остона ба вуҷуд ояд ва дар байни манбаъ ва дренаж ҳангоми баланд шудани шиддат аз шиддат канали ноқилӣ ба вуҷуд меояд. NMOS транзистори Vt 0,9В, транзистори PMOS Vt -0 аст.

9V. Аз ин рӯ, вақте ки шиддати вуруд 0V аст, PMOS (M1) дар ҳолати фаъол аст ва баромади марҳилаи аввал VDD аст. Дар марҳилаи дуюм, дастгоҳи NMOS (M5) дар ҳолате қарор дорад, ки дар он буфер баромади умумии 0V дорад.

Баланд шудани шиддати вуруди буферӣ (пеш аз расидан ба ҳадди максималӣ) боиси муқовимати M1 (М1 хомӯш шудан оғоз мешавад) ва m5 коҳиши импеданс (M5 ба фурӯзон оғоз шуд), пас мо VDD ва GND-ро мебинем. Канали гиперимпеданс ташкил карда шуд. Афзоиши минбаъдаи шиддати воридот боиси танҳо як транзистор дар ҷуфтҳои транзистори даромад ва баромади буфер мегардад.

Мо принсипҳои дар боло зикршударо барои идома додани таҳлили мисолҳои гузариши аналогӣ истифода мебарем, истифода бурдани коммутаторҳои аналогии Adi ADG884 барои гузаштан байни ҳалқаҳои чархзании телефони мобилӣ ва суханронӣ истифода мебарем. Сигнали назорат аз чипи рақамии пойгоҳи 1,8 В аст.

Чунон ки дар расми нишон дода шудааст. 2, агар калиди моделиронӣ мустақиман бо сигнали рақамии 1.8V идора карда шавад, ҷараёни таъминоти барқ ​​бояд 120μA бошад.

Агар шиддати вуруди рақамии коммутатори аналогӣ аз 3,8 В баландтар бошад, пас масрафи қувва бояд воқеан 0 бошад. Аз ин рӯ, барои он ки гузариши аналогӣ дар минтақаи камтарини қувваи барқ ​​кор кунад, сигнали рақамии чипи пойгоҳи рақамӣ ба шиддати баландтар табдил меёбад.

Бастаи ултра хурди Adi SC70 ва одатан танҳо танҳо 0.1μA ҷараёнро истеъмол мекунад, зеро табдилдиҳандаи сатҳ барои ин кор хеле мувофиқ аст. Чунон ки дар расми нишон дода шудааст.

3, он метавонад ба шиддати таъминоти барқи чипи базавӣ ва шиддати таъминоти барқи гузариши аналогӣ пайваст карда шавад ва сатҳи мантиқиро байни ду микросхемаҳо табдил диҳад. Албатта, гузариши аналогӣ дар мисоли дар боло овардашуда метавонад ҳама гуна чипи бо шиддати баланд коркунанда бошад. Телефонҳои мобилии муосир аз якчанд микросхемаҳои интегралии CMOS (IC) барои иҷрои вазифаҳои гуногун, ба монанди камераҳои аудио, видео ва рақамӣ иборатанд.

Ин IC-ҳо одатан дар ҳама гуна шиддат аз 5V то 1.8V кор мекунанд, баъзан ҳатто шиддати қувваи барқро камтар мекунанд. Хулоса, мо барои дароз кардани мӯҳлати батарея сатҳҳои каммасрафи барқро истифода мебарем.

Омилҳои зерин бояд ба назар гирифта шаванд: телефонҳои мобилии пастсифат одатан батареяи иқтидори 600 мАч истифода мебаранд. Вақти интизории батареяи телефони пастсифат 300 соат (HR) ва ҷараёни номиналии он 2 мА аст. Агар тағирёбии сатҳ иҷро нашавад, гузариши аналогӣ, ки дар ин мисол истифода мешавад, ҷараёни 4-ро мегирад.

8%, аммо агар танҳо сатҳи боло табдил дода шавад, танҳо 0,04% ҷорӣ ҷаббида мешавад.