智能鎖的三種電源拓?fù)?，設(shè)計(jì)該選擇哪一項(xiàng)？

線性穩(wěn)壓器，升壓（升壓）或降壓（降壓）——這些是大多數(shù)智能鎖的三種電源拓?fù)?。您為您的設(shè)計(jì)選擇哪一項(xiàng)？為什么這點(diǎn)重要？

任何物聯(lián)網(wǎng)（IoT）設(shè)備的成功取決于其易用性。主要在于，易用性意味著易于連接和控制設(shè)備。但它也是指聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的維護(hù)不足。由于電池需要更換，多久將其關(guān)斷一次？

智能鎖的電源必須支持無線微控制器（MCU），例如SimpleLink?Bluetooth?低功耗CC2640R2F解決方案；一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)鎖的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，如DRV8833；及任何其他外設(shè)，如發(fā)光二極管（LED）。從根本上講，將電池電壓轉(zhuǎn)換為負(fù)載有三種方法：只需用低壓差（LDO）線性穩(wěn)壓器降壓，用升壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器進(jìn)行升壓，或者用降壓DC/DC轉(zhuǎn)換器進(jìn)行降壓。

圖1所示為具有LDO的智能鎖的基本框圖，如TPS76625。一些工程師考慮使用LDO，因其成本低。在大多數(shù)情況下，LDO的集成電路（IC）成本低于降壓（降壓）或升壓（升壓）轉(zhuǎn)換器的IC成本。但線性電路的效率可以縮短電池壽命。

圖1：具有LDO的智能鎖定框圖

圖2所示為帶升壓轉(zhuǎn)換器的方框圖，如TPS61030。四節(jié)AA電池重新排列，以支持電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的升壓拓?fù)?，而無線MCU直接與電池相連。雖然這非常有效，但用于電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的通過升壓轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換的高功率等于按絕對(duì)價(jià)值計(jì)算的更高功率損耗水平。有一種更有效的方式。

圖2：具有升壓轉(zhuǎn)換器的智能鎖定框圖

圖3所示為具有降壓轉(zhuǎn)換器的框圖。特別來講，效率值通過TPS62745超低功耗降壓轉(zhuǎn)換器測(cè)得。超低功耗轉(zhuǎn)換器大大提高了系統(tǒng)待機(jī)模式的效率。對(duì)于智能鎖，系統(tǒng)在其整個(gè)使用壽命周期幾乎處于待機(jī)狀態(tài)，不用開鎖或閉鎖。

圖3：具有降壓轉(zhuǎn)換器的智能鎖定框圖

圖4比較了每個(gè)拓?fù)涞碾姵貕勖?。該圖假設(shè)鎖每天打開或關(guān)閉12次。如您所見，電池壽命與無線MCU連接事件的頻率成正比。嘗試連接的次數(shù)越多——為了發(fā)現(xiàn)嘗試打開鎖的人——它消耗的功率越多。標(biāo)準(zhǔn)連接時(shí)間為500ms，四節(jié)AA堿性電池可以使用60個(gè)月（五年）。

圖4：不同功率拓?fù)涞碾姵貕勖容^