專家推薦:便攜產(chǎn)品的更低功耗電路設計技巧

    2013-11-08 20:18 來源:電子信息網(wǎng) 作者:蒲公英

    隨著電子產(chǎn)品的快速發(fā)展,各種各樣的電子產(chǎn)品越來越豐富,尤其是便攜式的電子產(chǎn)品,MP3、MP4、手機、便攜式DVD、便攜式數(shù)字電視、便攜式車載自動導航系統(tǒng)GPS、便攜式筆記本電腦等等,并且他們的功能越來越強大、越來越豐富,體積也越來越精巧,所以說便攜式電子產(chǎn)品的發(fā)展趨勢必將是更小、更輕和功能更強大。

    那么在產(chǎn)品體積不加大甚至減小的情況下如何保證具有豐富強大功能產(chǎn)品的電池放電時間?產(chǎn)品的體積不加大甚至減小,也就意味著產(chǎn)品內(nèi)置電池的體積和電池容量不加大甚至減小,換句話就是說在內(nèi)置電池容量不加大甚至減小的情況下如何確保同功能或更豐富強大功能的產(chǎn)品的單次放電使用時間?那么答案只有1個:更低功耗的設計。

    比如市場流行時尚的電子產(chǎn)品便攜式DVD,隨著不斷增加的功能需求MP3、MP4、Divx、USB、Card Reader、數(shù)字電視模塊等等,如何在同樣甚至更低的電池容量情況下保證產(chǎn)品在增加這些功能后的放電使用時間不減少?這從功耗觀點來看對我們設計人員提出了更高的要求,也將變得更加具有挑戰(zhàn)性。當然節(jié)約就是創(chuàng)造,怎么樣能用最少的能量來使整機產(chǎn)品發(fā)揮出最大的效能,這也就是低功耗設計的意義所在。

    下面以便攜式DVD產(chǎn)品為例,談一談在具體的設計中怎么樣來優(yōu)化功耗電路設計,使其實現(xiàn)低功耗。首先說一下功耗的概念,功耗是所有的電器設備都有的一個指標,指的是在單位時間中所消耗的能源的數(shù)量,單位為W。

    現(xiàn)在在便攜式DVD系統(tǒng)中主要包含以下4個部分:TFT液晶顯示屏、主板、機芯和電池,除主板以外的另外3個部件可以通過比較來選擇使用具有更低功耗的品牌部件;但是主板只能通過具體的設計來降低功耗,主板共以下4個模塊:主芯片及其外圍電路、電源管理部分(包括TFT的電源管理部分)、音視頻部分和機芯馬達驅動部分,這其中主芯片及外圍電路模塊和機芯馬達驅動模塊在低功耗設計方面通過比較選擇具有更低功耗的器件就可以,所以電源管理部分和音頻功放部分的低功耗設計最為關鍵和重要,當然產(chǎn)品里面的系統(tǒng)軟件對降低整機的功耗也起著重要的作用。下面我先從電源管理部分及音頻部分來進行設計優(yōu)化的闡述和分析。

    首先,對電源管理部分,這需要把外部電壓轉換為系統(tǒng)各芯片所需工作電壓的電壓轉換器件來實現(xiàn)。但是電源的轉換效率不可能達到100%,在轉換過程中必定存在功率損耗,那我們的任務就是通過具體的設計分析來選擇電壓轉換效率比較高的器件來盡量的減少功率的損耗。

    我們可以采用低壓差線性穩(wěn)壓器(LDO),電荷泵和基于電感的DC/DC轉換器將外來電壓轉換成系統(tǒng)所需的不同工作電壓。低壓差線性穩(wěn)壓器(LDO)只能將輸入電壓轉換為更低的輸出電壓。在實際應用中,其功耗為P = (Vin - VOUT) * IOUT。當輸入與輸出電壓相差較大,且輸出電流也大的情況下,LDO本身消耗的功率就非常大,并產(chǎn)生相應的熱量。所以說LDO的效率在壓差較大輸出電流較大的時候效率是比較低的,LDO特別適合于低電流,壓差較小,或對電源噪聲要求較高的場合;電荷泵采用電容來實現(xiàn)能量轉換,可實現(xiàn)反壓、倍壓和穩(wěn)壓等變換,效率為80%左右。受電容容量及尺寸限制,電荷泵輸出電流和電壓都有限。DC/DC轉換器采用低阻抗的開關(如MOSFET)以及電感等儲能元件,實現(xiàn)降壓和升壓等轉換。DC/DC轉換器減小了電壓變換過程中的功率損耗,效率高達90%以上。同時開關頻率很高,減小了外部電感和電容的尺寸。

    通過對以上三種電壓變換器件的比較分析,DC/DC轉換器的效率較高又能實現(xiàn)較大的電流輸出,所以是我們便攜式產(chǎn)品電源轉換的首選。所以在目前便攜式電子產(chǎn)品的設計中大量采用了DC/DC。在選擇DC/DC的時候由于各個公司的設計不同在效率上也有所差異,這就需要我們做設計的在選擇這些器件的時候一定要注意其效率的高低,有必要我們自己親自來測一下,在我們的工作平臺上有沒有效率這方面的優(yōu)勢。正如上面所說的LDO特別適合于低電流,壓差較小,或對電源噪聲要求較高的場合,還有就是它有較明顯的價格優(yōu)勢,如果采用輸出電流較大得DC/DC,對我們的生產(chǎn)成本來說也是一種浪費。這也使得我們在設計的時候也要考慮在壓差和電流都不大的情況下來選擇它,比如說我們系統(tǒng)中用到的1.8V,它對紋波的要求比較高且電流不大,可以從3.3V通過降壓來實現(xiàn),壓差也不大,在這里采用一顆LDO來實現(xiàn)。再一個就是要盡量選用工作電壓較低的主芯片,一般來說工作電壓低的芯片功耗也會相應的降低,所以選用低電壓工作的主芯片也有助于功耗的降低。

    1 2 > 
    低功耗 便攜

    相關閱讀

    暫無數(shù)據(jù)

    一周熱門

    国产aⅴ无码专区亚洲av| 精品国产成人亚洲午夜福利| 亚洲VA中文字幕无码一二三区| 亚洲人成伊人成综合网久久| 久久久久亚洲爆乳少妇无| 亚洲国产精品综合一区在线| 亚洲色精品88色婷婷七月丁香| 亚洲真人无码永久在线观看| 久久精品国产亚洲av麻| 五月婷婷亚洲综合| 亚洲国产美女精品久久久久| 亚洲午夜久久久久久久久久| 激情综合色五月丁香六月亚洲| 亚洲欧美精品午睡沙发| 内射少妇36P亚洲区| 亚洲乱码国产一区网址| 亚洲av无码片区一区二区三区| 亚洲啪啪免费视频| 亚洲精品午夜国产va久久| 成人区精品一区二区不卡亚洲| 亚洲午夜理论片在线观看| 亚洲精品美女久久久久久久| 亚洲精品在线免费观看视频| 亚洲国产日韩在线视频| 国产偷国产偷亚洲高清在线 | 在线观看亚洲电影| 亚洲国产精品人人做人人爱| 久久久久国产成人精品亚洲午夜 | 无码专区一va亚洲v专区在线| 亚洲AV网站在线观看| 亚洲欧美日韩自偷自拍| 色偷偷亚洲男人天堂| 亚洲综合无码一区二区痴汉| 亚洲av午夜电影在线观看 | 亚洲成a人片毛片在线| 欧洲 亚洲 国产图片综合| 亚洲国产成人AV网站| 国产精品亚洲mnbav网站 | 亚洲字幕AV一区二区三区四区| 亚洲AV无码片一区二区三区| 亚洲中久无码不卡永久在线观看|