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讓低功耗MSP430的功耗更低——第1部分

發(fā)布時(shí)間:2020-10-06 來(lái)源:Aaron Paxton 責(zé)任編輯:wenwei

【導(dǎo)讀】沒(méi)錯(cuò),當(dāng)您想到TI 一流微控制器 MSP430 時(shí),低功耗是首先浮現(xiàn)在腦海的特性之一。畢竟,這是就 MSP430 在電池供電應(yīng)用中如此受歡迎的原因。您可通過(guò)限制電池流耗,有效延長(zhǎng)您應(yīng)用的電池使用壽命。鑒于鋰離子電池技術(shù)的緩慢發(fā)展步伐,當(dāng)務(wù)之急是通過(guò)限制功耗來(lái)為您的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)最佳電池使用壽命。
 
這非常直觀(guān)。
 
如果我告訴您增加一個(gè)額外的組件您可節(jié)省 30% 甚至更多的電源呢?沒(méi)錯(cuò),增加一個(gè)附加組件確實(shí)有助于將電池使用時(shí)間延長(zhǎng)幾小時(shí)。我知道您肯定會(huì)認(rèn)為這有點(diǎn)難以置信。但我敢保證這完全有可能。
 
這正是穩(wěn)壓器的用武之地。
 
通常在小型便攜式應(yīng)用中,最簡(jiǎn)單明了的方法就是直接將 MSP430 連接至電池。畢竟,MSP430 具有寬泛的工作電壓(1.8 至 3.6V),這取決于您想讓您的內(nèi)核在多大頻率下運(yùn)行。如下圖所示。
 
讓低功耗MSP430的功耗更低——第1部分
 
例如,我們可以在無(wú)需任何額外穩(wěn)壓情況下,使用兩節(jié) 1.5V 堿性紐扣電池給 MSP430F2274 供電。電池提供的 3V 電源可在幾乎所有系統(tǒng)頻率下為 MCU 供電。但是,在 16MHz 頻率下運(yùn)行系統(tǒng)時(shí)需要最低 3.3V 的電源電壓。
 
當(dāng)查看不同電源電壓(系統(tǒng)頻率組合)下的流耗時(shí),事情就變得有意思了。查看下圖 2 和下圖 3:
 
讓低功耗MSP430的功耗更低——第1部分
 
一看您就會(huì)明白,在特定頻率下,如果增加電源電壓,流耗就會(huì)隨之上升。反過(guò)來(lái),如果我們讓電源電壓保持不變,增加工作頻率,流耗也會(huì)上升。從以上觀(guān)察中得出的主要結(jié)論是:為 MSP430 供電的方法有高效率與低效率之分。若提高電源電壓,您可能會(huì)消耗更多不必要的電流。
 
讓我們回到實(shí)例中來(lái)。如果用 3V 電壓電源為運(yùn)行在 1MHz 頻率下的 MSP430 供電,我們希望工作模式電流為 390uA,如下表所示。但是請(qǐng)記住,在 1MHz 頻率下,如果我們不對(duì)編程閃存進(jìn)行規(guī)劃,工作電壓可能就是 1.8 與 3.6V 之間的任意值。如果將電源電壓從 3V 降到 2.2V,流耗就會(huì)降至 270uA。這就是超過(guò) 30% 的流耗降低!想想這會(huì)對(duì)電池使用壽命有何影響。
 
讓低功耗MSP430的功耗更低——第1部分
 
不同工作頻率下的流耗
 
穩(wěn)壓器有助于獲得這種效率。穩(wěn)壓器可通過(guò)降低電池提供的電源電壓來(lái)降低 MCU 所消耗的電流。
 
下篇我們將討論哪種穩(wěn)壓器可用來(lái)發(fā)揮這種性能優(yōu)勢(shì)。通過(guò)降低提供給 MSP430 的電壓,我們可最大限度地減少流耗。但并不是任何穩(wěn)壓器都能做到這一點(diǎn)。優(yōu)化應(yīng)用電池使用壽命,還需要大家付出努力。
 
 
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