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作為一款高頻度使用的低功耗產(chǎn)品,智能門(mén)鎖的電源管理是低功耗設(shè)計(jì)極其關(guān)鍵的一部分。高效、合理的電源管理設(shè)計(jì)能讓門(mén)鎖快速響應(yīng)動(dòng)態(tài)與靜態(tài)的動(dòng)作切換,同時(shí)保持更低程度的功率損耗。
為避免過(guò)長(zhǎng)篇幅,我們分為2個(gè)篇章來(lái)敘述:
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輕載與重載性能
智能門(mén)鎖包括密碼按鍵、NFC、指紋、人臉識(shí)別等開(kāi)鎖方式,由關(guān)閉到打開(kāi)的功能操作過(guò)程中,休眠狀態(tài)下的電流<100uA,而喚醒狀態(tài)下的電流>10mA,在動(dòng)態(tài)的瞬間,電機(jī)啟動(dòng)電流一般大于800mA,射頻模塊的發(fā)射電流一般大于30mA。因此,鑒于動(dòng)態(tài)與靜態(tài)的電能消耗不同,其電源管理在輕載與重載上的性能平衡是一個(gè)關(guān)鍵的考量點(diǎn)。
你可能會(huì)認(rèn)為選擇一個(gè)高效率的DC-DC就可以保證動(dòng)態(tài)與靜態(tài)的電源效率,可實(shí)際上你會(huì)發(fā)現(xiàn),在低功耗uA級(jí)別電流的層面上,目前市面上的DC-DC芯片很難同時(shí)兼顧輕重載效率。例如,一個(gè)普通的Buck DC-DC芯片,可以在電流消耗100mA的條件下輕而易舉地達(dá)到85%以上的效率,然而在50uA的情況下,其轉(zhuǎn)化效率通常遠(yuǎn)低于50%,
當(dāng)你找到一款輕載條件下,如50uA可以達(dá)到85%的DC-DC芯片時(shí),你會(huì)發(fā)現(xiàn)其最大的輸出電流可能小于300mA,而一個(gè)電機(jī)的啟動(dòng)電流通常大于800mA。
靜態(tài)與關(guān)斷電流
低功耗的LDO芯片靜態(tài)漏電流可做到2uA以內(nèi),鑒于轉(zhuǎn)化效率的考究,你可能更傾向于選擇DC-DC芯片。此時(shí)務(wù)必留意,普通DC-DC芯片的靜態(tài)泄露電流可能是幾十uA級(jí)別,如矽力杰的SY8120I在6V轉(zhuǎn)3.3V@100mA轉(zhuǎn)化效率可達(dá)90%,然而其靜態(tài)漏電流卻是200uA,在低功耗產(chǎn)品中,整機(jī)功耗可能僅為50uA,這樣的泄露電流已經(jīng)是整機(jī)休眠電流的4倍!
因此,采用這款芯片,我們可以考慮是否能給非常供電的電路部分供電,如電機(jī)驅(qū)動(dòng)、LED驅(qū)動(dòng)、音頻驅(qū)動(dòng)等,這些部分工作時(shí)的電流為幾十上百mA級(jí)別,uA級(jí)別的靜態(tài)電流則顯得微乎其微。在休眠狀態(tài)下,我們可以將該部分的供電直接斷電,此時(shí)借助EN引腳的控制,shutdown電流可控制在10uA以內(nèi)!