LDO不同模式下靜態(tài)電流的功耗占比分析

1、前言

當您拿起幾乎沒用過的電子設備，卻發(fā)現電池電量幾乎或完全耗盡時，該令人多么惱火！如果您的設備只是處于待機或休眠狀態(tài)，出現這種情況可能是因為存在很小但很重要的一種參數：靜態(tài)電流。

2、什么是靜態(tài)電流？

靜態(tài)的定義為“非活動或休眠的狀態(tài)或階段”。因此，靜態(tài)電流 IQ 是系統(tǒng)處于待機模式且在輕載或空載條件下所消耗的電流。靜態(tài)電流通常會與關斷電流相混淆，關斷電流是指設備處于關閉狀態(tài)但系統(tǒng)仍與電池相連的情況下所消耗的電流。不過，這兩種參數在任何電池電流消耗低的設計中都很重要。

3、LDO 不同模式下靜態(tài)電流的功耗占比

3.1、正常模式

靜態(tài)電流適用于大多數集成電路 （IC） 設計，其中放大器、升降壓轉換器和低壓降穩(wěn)壓器 （LDO） 都會影響消耗的靜態(tài)電流量。當 LDO 完全運行時，可采用 公式 1 計算其功耗：

公式 1：PD= （VIN - VOUT ） x IOUT +（VIN x IQ）

例如，如果需要使用靜態(tài)電流為 0.05mA 的 LDO，在輸出電流為 200mA 的情況下將 4.2V 電壓降至 1.8V，在 公式 1 中輸入上述數字所得的功耗 （PD） 為：

PD=（4.2-1.8）x0.2+（4.2x0.00005）

PD = 480.21mW

靜態(tài)電流功耗占比：0.044%

3.2、待機模式

當應用切換至待機模式或進入輕載狀態(tài)時，靜態(tài)電流對功耗的影響將顯著增大。繼續(xù)之前的示例，如果 IOUT 顯著降低（例如 100μA），則 PD 將為：

PD=（4.2-1.8）x0.0001+（4.2x0.00005）

PD=0.45mW

靜態(tài)電流功耗占比：46.7%

你可能會想，“這并沒有浪費太多電量”。但對于大部分時間都處于待機或關機模式的應用，情況會怎么樣呢？智能手表、健身追蹤器、甚至手機中的一些模塊常常會處于上述一種狀態(tài)。對于健身追蹤器而言，若顯示屏未一直處于運行狀態(tài)，則意味著其系統(tǒng)始終處于待機模式，等待被喚醒。這表示用于穩(wěn)壓的 LDO 的靜態(tài)電流將對電池壽命產生重大影響。
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