智能門(mén)鎖的電源管理設(shè)計(jì)（上）

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：

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)。

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?xún)?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?xún)?nèi)!

審核編輯：劉清