ZHCACP1 may   2023 TPS62A02 , TPS631000

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1引言
  5. 2电池供电摄像头的功能
  6. 3电源
    1. 3.1 USB Type-C 充电端口
    2. 3.2 太阳能充电
  7. 4电源结构设计
    1. 4.1 常开电源轨
    2. 4.2 间歇性电源
    3. 4.3 高效率电源轨
  8. 5结论
  9. 6参考文献

常开电源轨

触发事件始终需要保持通电,这样才能及时响应事件。PIR 主要用于电池供电摄像头,以检测是否有人靠近。有时,PIR 不适合用于某些容易暴露在日光下的位置,因为这会导致多次误报唤醒整个系统。低成本毫米波 (IWRL6432) 探测器不存在此类问题。该探测器仅通过多普勒方式探测运动,并且不受温度和光的影响。Wi-Fi 不仅是传输视频流的主要方式,还需要接收远程命令,例如开始录制命令。但是,Wi-Fi 连接的功耗并不是很小,因此有一些方法可以加以改进,例如使用 Wi-Fi6 的 TWT、使用间歇性工作和睡眠的 Wi-Fi SOC,或使用 Sub-1GHz 专用协议连接特殊的远程站等等。TI Wi-Fi SOC CC3235 专为实现低功耗而设计,在休眠模式下功耗仅为 4.5uA,在深度睡眠模式下仅为 120uA。

图 4-2 是一种常见的电源结构设计。由于使用不同的 ISP SOC,一些低压电源轨略有不同。

锂电池输出电压会随温度和放电时间的变化而变化,如图 4-3 所示。为了从电池中获得大部分能量并获得用于检测和射频性能的稳定电压,降压/升压组件是一个不错的选择。

GUID-20230514-SS0I-QRCL-K7JN-9Q9CX9RKW0WH-low.png图 4-2 电池输出电压和放电时间与温度间的关系

TPS631000 是 TI 最新的低成本降压/升压组件。TPS631000 采用 SOT 封装并只需非常少的外部组件,因此可降低总设计成本。

GUID-20230509-SS0I-SRNT-BKH9-D3W1JMNZGGXN-low.png图 4-3 TPS631000 效率

TPS631000 设计专门针对电池电源进行了优化,其效率大多在 90% 以上,甚至超过 95%。它具有 8uA 的典型静态电流和 2MHz 的开关频率。由于所有这些特性,该器件非常适合用于要在常开模式下节省能源的电池电源系统。

TPS7A20 是 300mA 低成本 LDO,具有 7uVrms 的噪声、6.5uA 的静态电流和 95dB/1KHz 的高 PSRR LDO。由于具备这些特性,该器件非常适合保持常开来为低功耗系统中的传感器供电。在锂电池电源输入下,其关断电流小于 5nA。因此,它还可用于需要关断的系统。

尽管 Wi-Fi 组件始终由 TPS631000 供电,但 Wi-Fi 连接的功耗仍然相对较大。在大多数情况下,Wi-Fi SOC 采用间隔工作模式。CC3235 的 SDK 可以支持轻松配置进入深度睡眠或休眠模式,并可由 RTC 或 GPIO 或远程网络请求自动唤醒。

通常,常开电源轨是能耗的主要来源,无论是在电源转换器、PIR LDO、PIR 电路、毫米波电源轨还是 Wi-Fi 工作模式下,都需要更多地考虑电源效率和静态电流。