降低高级传感器产品的功耗

作者:Mark Looney

简介

像倾斜传感器ADIS16209(见附录)这样的传感器系统具有集成度高、规格全面的特点,采用紧凑型封装,并且价格合理,使系统开发人员能够轻松运用自己可能并不熟悉的传感器技术,从而将成本和风险降至最低。由于精度是完全按给定的功率电平确定,因而似乎会约束开发人员降低功耗的能力。但是,对于必须严格管理能量使用的应用,采用周期供电的方式为降低平均功耗提供了突破口。本文将重点讨论周期供电及其对总体功耗的影响。

我们中许多人都是在温馨的家庭环境中长大的,但父母总会冲我们大喊:“离开房间时把灯关上!我们家不是开电厂的!”实际上,他们是在教会我们一项重要的能源管理方法——周期供电,一种在不需要某项功能时关闭其电源的过程,例如在不需要进行测量时关闭传感器系统。这样做能够降低平均功耗,计算公式如下:

PON是系统处于正常工作状态时的功耗。POFF是系统处于关闭状态时的功耗。它与残留电流相关,如电源调节器要维持功率开关或关断模式所需的电流,其典型值在 1 µA左右。开启时间(TON)是传感器系统开启、进行所需测量并重新关闭所需的时间量。关闭时间(TOFF)取决于系统需要进行传感器测量的频繁程度。如果关闭功率远远小于开启功率,则平均功耗实际上与占空比成正比。例如,如果关闭功率为零且占空比为 10%,则平均功耗为正常工作功耗的 10%。

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