Bien que le courant de repos soit généralement insignifiant, il est un facteur important dans la gestion de la durée de vie de la batterie dans les dispositifs portables, avec la prolifération de petits appareils intelligents qui font de la vie de la batterie le centre d'attention.
Ce qui rend possible toutes les discussions et toutes les tendances sur les objets connectés et l'Internet des objets (IoT) Les patchs médicaux qui mesurent la température corporelle, délivrent l'insuline et contrôlent la fréquence cardiaque doivent fonctionner de manière fiable pendant de longues heures.
En outre, ces dispositifs sont généralement stockés dans des salles de stockage et des armoires à pharmacie pendant une période plus longue avant d'être utilisés par le patient, et les médecins et les utilisateurs doivent être sûrs que les piles de leurs appareils sont en bon état d'utilisation. Les casques d'écoute et les contrôleurs de jeux vidéo doivent pouvoir utiliser des périodes plus longues entre deux charges (Figure 1).
Montre intelligente et écouteurs La figure 1 est un exemple d'un système où la vie de la batterie est d'une importance primordiale.
Imaginez la situation embarrassante qui doit être arrêtée pour charger pendant le Triathlon.
En outre, les appareils tels que les compteurs, les détecteurs de gaz et les systèmes de domotique, ainsi qu'un grand nombre de capteurs de terrain, doivent pouvoir fonctionner de manière fiable sur le terrain, tout en continuant à fonctionner en arrière-plan sans nécessiter de charge et d'entretien fréquents. Détecter les tests portables et environnementaux, presque tous les appareils IoT s'appuient sur des batteries, qui doivent être fiables, fonctionnement à long terme dans toutes les conditions, et en fait, la question de la vie de la batterie a atteint son paroxysme.
Les données selon le cabinet d'études de marché Analyse (Global Industry Analysts Global Industry) pour promouvoir l'ère actuelle des réseaux sans fil émergents de plus en plus la demande populaire pour l'action. Les produits alimentés par pile portable taille du marché mondial en 2020 atteindra deux ordinaires 8654 millions de dollars maisons en l'utilisation de 30 à 60 cellules. bien entendu, chaque unité a ses propres habitudes d'utilisation d'énergie unique. la vie de la batterie, nous allons examiner la façon dont il est calculé, et expliquer pourquoi le courant de repos est très important.
Affecter la consommation de puissance en veille du système et le courant de repos est essentiel
Une fois la fabrication terminée, de nombreux périphériques de nœuds IoT restent en mode veille et sont généralement stockés sur une étagère jusqu'à épuisement des stocks. Ces périphériques sont en mode veille pendant la plus grande partie de leur vie, effectuent certaines actions régulièrement ou transfèrent des données. Pour le cloud.Pour les appareils portables de surveillance de la condition physique, les utilisateurs portent des durées relativement courtes pendant l'entraînement, et pour cette raison, il est nécessaire d'explorer des moyens d'économiser de l'énergie lorsque l'appareil est en mode passif.
Le concepteur du système calcule la durée de vie de la batterie en fonction du fonctionnement, du sommeil et des courants de veille profonds des composants de contrôle centraux (microcontrôleur), des capteurs et des radios associés, ainsi que du microcontrôleur et bien sûr de tous les circuits fonctionnels du système. , Mais le fonctionnement de la consommation d'énergie est un facteur important dans l'extension de la vie de la batterie, mais le temps de fonctionnement est finalement affectée par le temps consommé par les différents modes de puissance.Si les fonctions d'hibernation et de veille prolongée prennent plus de temps, Le courant de veille du composant est crucial.
Dans ce cas, le courant de repos du système d'alimentation est le plus important facteur influant sur la consommation d'énergie en mode veille. Par exemple, supposons un système de 40mAh, pile bouton 1.55V d'oxyde d'argent, la durée de vie de 1 an (représenté. La figure 2 est un bouton Batterie à bouton.) Si le courant absorbé est d'environ 4μA, la réduction de ce courant de 1 μA prolonge la durée de vie du dispositif portable d'environ trois mois.
La pile bouton de la figure 2 alimente les dispositifs portables qui nécessitent un fonctionnement à long terme.
comprend généralement un régulateur d'alimentation de puissance, par exemple amplification ou régulateur à découpage abaisseur, ou d'un des régulateurs à faible chute de tension (LDO). Certaines puissance a un circuit intégré (PMIC) de gestion de puissance, ce qui implique de plus la structure d'alimentation, et peut même avoir une charge de la batterie Appareil
Différent du courant d'arrêt de courant de repos ne peut pas se réveiller à tout moment
Lorsque l'alimentation est en mode veille, la consommation d'énergie due à l'arrêt de courant de repos (IQ), ce qui signifie que l'état stationnaire du circuit, ce cas ne pas conduire toute charge, aucune entrée de commutation de courant de repos, bien que petite, mais sensiblement affecter le système à la lumière Efficacité de la transmission de puissance dans des conditions de charge.
Parfois, la confusion et le courant courant de repos OFF de repos, le système est dans un état de repos, mais prêt à se réveiller et prendre des mesures, ce qui est généralement souhaitée par l'état du dispositif utilisateur, d'autre part, lorsque l'est tournée hors courant, fait référence à un dispositif dans un sommeil Etat.
Les concepteurs utilisent l'évaluation de la consommation d'énergie du courant de repos sous faible charge, le dispositif de calcul est coupé en utilisant la durée de vie hors courant et la batterie lorsque la batterie est connectée au régulateur.
Pour prolonger la durée de vie de la batterie, contrôleur basse consommation d'énergie, les capteurs, la radio et la puissance de conception efficace. Technologies de nœud de processus de fabrication avancée CMOS tels que la conception, contribue également à réduire la consommation d'énergie globale du produit, et ainsi prolonger la durée de la batterie. Certains modèles Convertisseur normal boost choix, lorsque la tension de la batterie tombe à un niveau inférieur, prolongé la vie de la batterie.
Cependant, cette méthode peut effectivement entraîner un courant de repos plus élevé et une décharge plus rapide de la batterie si le convertisseur sélectionné n'est pas correct, et la spécification du produit final est une autre considération importante. Les consommateurs et les concepteurs sont obligés de choisir le plus Plus petits, plus légers et plus légers.La difficulté est que la batterie de l'appareil est généralement le composant le plus gros et le plus lourd sur la carte de circuit de l'appareil.Bien sûr, plus la taille de la batterie est petite, plus sa capacité est réduite Est contradictoire.So designers doivent peser la relation entre la capacité de la batterie et la taille et des techniques efficaces de gestion de l'énergie.Améliorer l'efficacité énergétique du système est un moyen courant pour prolonger la vie de la batterie.
Attentif au convertisseur de boost et d'autres pointeur courant de repos régulateur de puissance est importante, plus le courant, plus la durée de vie de la batterie, vous avez donc besoin non seulement pour fournir un courant de repos faible et des tailles plus petites que les produits disponibles sur le marché la technologie, en particulier. dans ce cas, même faible mA niveau actuel ne suffit pas d'influer sur la durée de vie de la batterie pour la conception ultra-petite d'aujourd'hui. IdO mobile et portable aujourd'hui, le niveau des exigences de conception aussi bas que Nai ANPEI Actuel
Le convertisseur boost est un convertisseur DC-DC avec une tension de sortie supérieure à la tension source.Sur le marché des convertisseurs boost, le circuit de gestion de l'alimentation VIN (5V) est celui qui croît le plus vite en fonction des données d'analyse de l'industrie (Figure 3) Sur la base des applications IoT à l'origine de cette croissance, les concepteurs recherchent des convertisseurs boost qui fournissent des rails de tension plus basse, une durée de vie de batterie plus longue et des tailles de solution plus petites.
Figure 3 prévisions de chiffre d'affaires global du convertisseur boost
Bénéficiez des touchdowns de conception ultra-petits de taille / réseau actuels de nanoampere
Une sélection appropriée des convertisseurs élévateurs qui prolongent efficacement la durée de vie de la batterie nécessite une attention particulière à quelques conditions clés, y compris le courant de repos - plus le courant est faible, plus la durée de vie du système en veille est longue. Cette caractéristique augmente l'efficacité et prolonge la durée de vie du produit final, économisant ainsi des composants externes coûteux en tant que partie intégrante du convertisseur: la plage de tension d'entrée permet l'utilisation d'une batterie presque épuisée Fonctionnement: Efficacité - En mesurant VIN, VOUT et IOUT, plus le pourcentage est élevé, meilleure est la durée de vie de la batterie (meilleure que 90% à μA).
En savoir les fabricants sont également très importants dans la technologie de gestion de l'énergie de la performance de travail. Fournisseur de confiance a fourni la technologie de pointe de toutes les tailles, les clients dans diverses industries depuis longtemps, au fil du temps, a continué d'améliorer son savoir-faire et des produits. Certains fabricants aussi fournit un outil de simulation en ligne, (la nomenclature) coût. Si la carte d'évaluation et d'évaluation peuvent être utilisés, il est possible d'établir rapidement un prototype de différentes tailles, conformément à sa conception et liste des pointeurs d'évaluation de la courbe de rendement des matériaux. en outre, le coût du paquet ultra-petite taille et La conception sensible à la taille est également cruciale.
Maxim propose désormais un convertisseur élévateur DC-DC avec un courant de repos ultra-faible (300nA) et la technologie True Shutdown, idéale pour les applications fonctionnant sur piles nécessitant une longue durée de vie de la batterie. Le régulateur MAX17222 nanoPower Limite de courant du maximum d'inductance (Figure 4) L'appareil incorpore une véritable technique d'arrêt qui ne fournit aucun courant direct ou inverse lorsque la sortie est déconnectée de l'entrée La tension de sortie peut être sélectionnée à partir d'une résistance standard de 1%. (ETP), permettant à la sortie de rester dans les limites d'une tension d'entrée jusqu'à 400mV, en fonction du courant de charge.Le convertisseur élévateur est disponible dans un boîtier de niveau de plaquette de 6,8 x 1,4mm2 et 6 broches Paquet uDNN, efficacité maximale de jusqu'à 95%, pour minimiser la dissipation de la chaleur.
Figure 4 Diagramme du convertisseur de suralimentation nanoPower
Lorsque l'on cherche des moyens d'allonger la durée de vie de la batterie dans les conceptions futures, l'effet du courant de repos ne peut être ignoré, car il est très important de comprendre les caractéristiques de puissance du produit final, ce qui constitue un effort de directionnalité. Faible courant de repos combiné à un véritable arrêt, une faible plage de tension d'entrée et un rendement élevé aux niveaux μA, aidant à concevoir des produits intelligents en réseau qui offrent de longues heures de travail par charge .