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LDO在IoT中省電的兩種方法

2015年10月23日 11:31:23人氣:3077來源:

  隨著物聯網(IoT)不斷占領于我們的住宅和辦公場所,我們會發現越來越多的電器和系統集成了電子元器件,而且我們能夠在世界上的任何一個角落訪問這些電器和系統。不過,由于有如此之多的設備被連接到我們的住宅和辦公室,我們消耗了難以計數的待機電能。我們怎樣才能使恒溫器、大門、門鈴、安防系統和電視更加,而同時又不會對連通性產生任何影響呢?如果我告訴你一個簡單的線性穩壓器就可以實現這一功能,你會相信嗎?下面的內容給出了答案。
  
  LDO能帶來更高的功效
  
  我們生活和工作場所中的很多設計嚴重依賴于傳感器來提供功能。這些傳感器中的很多都需要解析小數溫度、檢測少量的化學品或氣體,并且測量極少量的液體。由于效率對于感測很關鍵,我們需要集成一個開關模式電源(SMPS),以實現80%以上的效率。遺憾的是,在集成開關穩壓器時,會生成電壓擺動等外部因素,對傳感器的功能產生負面影響。
  
  通常情況下,我們在SMPS的輸出上添加一個LDO來解決這個問題。LDO減少了電源設計的總體效率;然而,它使我們能夠將效率保持在70%,與全線性解決方案相比,總體性能得以提升,它們的總體效率在10-20%之間。LDO還*電源抑制(PSR)功能。PSR對功率波動有所幫助,由于LDO充當濾波器的角色,波動就不會再對傳感器產生影響了。
  
  由于大多數傳感器中樞和子系統需要低電流,我們可以使用10mA負載來分析我們的信號。如果我們假定運行頻率為2.1Mhz,TPS717具有多余的40dBPSR,這意味著LDO反射的紋波比SMPS反射的紋波低100倍。
  
  LDO系統能耗極低
  
  在不考慮效率的情況下,我們現在將注意力放在系統的更低功耗方面,并減少我們的總體待機功耗。為了計算LDO的功率耗散,我們必須來看一看輸入與輸出之間的壓降,而LDO正在提供的電流為:
  
  雖然我們的LDO對于整體功耗的影響還不是很明顯,諸如LP2951的很多LDO具有一個關斷特性,此特性能夠關閉當前為系統供電的電源。
  
  關斷模式時,系統功率損耗只被限制在關斷電流:
  
  在將LP2951用做一個示例,并且以其關斷電流為例時,我們可以將功率損耗減少1000倍。
  
  結論
  
  這就意味著我們可以單單依靠LDO來使我們的電源設計更加嗎?不是,我們還需要進行總體考慮。實際上,系統的效率受到總體設計的影響。不過,通過添加合適的LDO,我們可以確保為設計所依賴的很多傳感器提供潔凈的電源軌,我們還可以保證傳感器只在我們需要它運行時才會耗電。
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