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1、前言
當(dāng)您拿起幾乎沒用過的電子設(shè)備,卻發(fā)現(xiàn)電池電量幾乎或完全耗盡時(shí),該令人多么惱火!如果您的設(shè)備只是處于待機(jī)或休眠狀態(tài),出現(xiàn)這種情況可能是因?yàn)榇嬖诤苄〉苤匾囊环N參數(shù):靜態(tài)電流。
2、什么是靜態(tài)電流?
靜態(tài)的定義為“非活動或休眠的狀態(tài)或階段”。因此,靜態(tài)電流 IQ 是系統(tǒng)處于待機(jī)模式且在輕載或空載條件下所消耗的電流。靜態(tài)電流通常會與關(guān)斷電流相混淆,關(guān)斷電流是指設(shè)備處于關(guān)閉狀態(tài)但系統(tǒng)仍與電池相連的情況下所消耗的電流。不過,這兩種參數(shù)在任何電池電流消耗低的設(shè)計(jì)中都很重要。
3、LDO 不同模式下靜態(tài)電流的功耗占比
3.1、正常模式
靜態(tài)電流適用于大多數(shù)集成電路 (IC) 設(shè)計(jì),其中放大器、升降壓轉(zhuǎn)換器和低壓降穩(wěn)壓器 (LDO) 都會影響消耗的靜態(tài)電流量。當(dāng) LDO 完全運(yùn)行時(shí),可采用 公式 1 計(jì)算其功耗:
公式 1:PD= (VIN - VOUT ) x IOUT +(VIN x IQ)
例如,如果需要使用靜態(tài)電流為 0.05mA 的 LDO,在輸出電流為 200mA 的情況下將 4.2V 電壓降至 1.8V,在 公式 1 中輸入上述數(shù)字所得的功耗 (PD) 為:
PD=(4.2-1.8)x0.2+(4.2x0.00005)
PD = 480.21mW
靜態(tài)電流功耗占比:0.044%
3.2、待機(jī)模式
當(dāng)應(yīng)用切換至待機(jī)模式或進(jìn)入輕載狀態(tài)時(shí),靜態(tài)電流對功耗的影響將顯著增大。繼續(xù)之前的示例,如果 IOUT 顯著降低(例如 100µA),則 PD 將為:
PD=(4.2-1.8)x0.0001+(4.2x0.00005)
PD=0.45mW
靜態(tài)電流功耗占比:46.7%
你可能會想,“這并沒有浪費(fèi)太多電量”。但對于大部分時(shí)間都處于待機(jī)或關(guān)機(jī)模式的應(yīng)用,情況會怎么樣呢?智能手表、健身追蹤器、甚至手機(jī)中的一些模塊常常會處于上述一種狀態(tài)。對于健身追蹤器而言,若顯示屏未一直處于運(yùn)行狀態(tài),則意味著其系統(tǒng)始終處于待機(jī)模式,等待被喚醒。這表示用于穩(wěn)壓的 LDO 的靜態(tài)電流將對電池壽命產(chǎn)生重大影響。
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