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利用低门限电压延长电池寿命

发布时间:2020-07-01 00:15:06 阅读: 来源:纸箱包装厂家

降低能量消耗、延长电池寿命,这是每个工程师在设计便携式电子产品时努力的目标。电池技术的进步非常缓慢,所以便携式产品的设计者把延长电池寿命的重点放在电源管理上。多年以来,从事电源管理业务的半导体制造商尽力跟上终端系统用户的需求。越来越多的便携式电子产品在功能上花样翻新,这些产品需要峰值性能,要求设计者在设备的物理尺度内实现尽可能高的效率。虽然电池行业努力开发具有比传统镍镉(NiCd)电池电量更高的替代电池技术,但还远不能满足新一代便携设备对能量的需求。因此,便携式应用不得不寻求在低功耗电路设计上的创新开发,使设计工程师可以让终端系统以尽可能高的效率使用电池资源。在便携式设备中,元器件是功耗预算的主要部分,而且很显然,要跟上需求的变化,半导体器件制造商需要不断创新,帮助降低便携式产品的功耗。以手机为例,降低模拟和数字基带芯片等手持设备中主要器件的工作电压是降低功耗的办法之一。在不需要DSP或微处理器发挥最大性能的时候,可以降低内核供电电压,并且降低时钟频率。越来越多的新一代低功耗应用采用了此项技术,以尽可能地节约系统能量。公式PC~(VC)2.F描述了一个DSP内核的功耗,这里,PC是内核的功耗,VC 是内核电压,F是内核时钟频率。降低内部时钟频率可以减少功耗,降低内核供电电压可以把功耗降得更多。

本文引用地址:先进的硅片和封装技术能起到什么作用

有很多音箱新兴高耗电便携式设备性能的设计因素,本文将主要以在低电压应用中最常见的功率开关功率MOSFET为例,说明最新的硅技术突破在增加电源需求上的影响。为说明这些技术进步的影响,有必要了解功率MOSFET的一些关键参数。

通道的导通电阻(rDS(on))是由通道的横向和纵向电场控制的。通道电阻主要由栅源电压差决定的。当VGS超过门限电压(VGS(th)),FET开始导通。许多操作要求开关接地点。功率MOSFET通道的电阻与由公式R= L/A确定的物理尺寸有关,这里ρ是电阻率,L是沟道长度,A是W x T,即沟道的横截面积。

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