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UPS電源電池充電管理技術(shù)介紹
應(yīng)該
1.盡量將待機(jī)模式的電流消耗降至最低。在許多便攜式應(yīng)用中，在超過99%的時間內(nèi)，CPU都處于空閑狀態(tài)。這種情況下，電流消耗會逐漸向空閑模式過渡，在這種模式下，既可以進(jìn)入完全關(guān)斷模式或等待外部中斷直至被喚醒的模式，又可利用按時器進(jìn)行實時時鐘操作。
2.選用喚醒時間最短的MCU。MCU在工作模式下電流消耗最大。在MCU喚醒過程中，也就是從空閑模式進(jìn)入工作狀態(tài)時，CPU消耗的卻是數(shù)值要高出很多的工作模式電流。因此，設(shè)計人員應(yīng)該考慮選用喚醒和代碼執(zhí)行速度越快越好的MCU。一般而言，我們將從出現(xiàn)中斷到時鐘恢復(fù)快速穩(wěn)定運(yùn)行之間的這段時間含義為喚醒時間。在圖中，德州儀器MSP430F20x1的中斷喚醒時間少于200納秒。
3.采用低功耗欠壓復(fù)位(BOR)保護(hù)。任何便攜應(yīng)用都要BOR或低壓檢測功能，以此確保在電源電壓降至低于規(guī)定值時，系統(tǒng)能自動復(fù)位。許多MCU都具備欠壓保護(hù)功能，但也額外新增了20至70微安的電流消耗。由于此項保護(hù)功能必須一直處于工作狀態(tài)，設(shè)計人員應(yīng)考慮采用低功耗的BOR功能。例如，TI的MSP43016位MCU就具有零功耗欠壓復(fù)位保護(hù)功能。
4.盡可能高地提高集成度。某些MCU整合的功能，使你無須在板上采用高分辨率A/D、運(yùn)算放大器和12位D/A。這些集成的功能可進(jìn)行寄存器通信，從而取代了電流消耗更大的串行通信。在電路板上添加任何元器件，都會導(dǎo)致漏電流增大。
不應(yīng)該
1.僅僅依靠一項規(guī)范的首頁資料，就選定一款MCU。設(shè)計人員必須仔細(xì)閱讀完整數(shù)據(jù)手冊，留意最壞條件下的工作溫度、極限參數(shù)和工作電壓。
2.想當(dāng)然地認(rèn)為不同供應(yīng)商的MCU的工作模式都差不多。實際上，MCU的電流消耗值會因不同供應(yīng)商而異。例如，某家MCU供應(yīng)商也許就不會供應(yīng)在某種給定工作條件下所常見的全部功能。
3.采用多種電源。某些設(shè)計要采用多種電源或復(fù)雜電源。由于電源在大多數(shù)情況下都要持續(xù)工作，使用低壓差穩(wěn)壓器或升壓轉(zhuǎn)換器可能導(dǎo)致代價高昂，因為它不僅新增了成本，還導(dǎo)致平均電流消耗更大?？梢钥紤]采用3V電源供電。
4.采用輪詢監(jiān)控。某些MCU建議采用無限循環(huán)，這樣就可循環(huán)監(jiān)控你要監(jiān)控的所有外設(shè)。這是一種低效方法，它加大了CPU負(fù)荷，并新增了電流消耗。請考慮采用具有優(yōu)異中斷功能支持的MCU。例如，有些低功耗MCU擁有支持多達(dá)兩個8位端口的中斷向量，而其它一些MCU則只支持極少數(shù)的I/O。
5.不當(dāng)使用CPU。一條常規(guī)建議是仔細(xì)閱讀用戶手冊，確保充分利用MCU供應(yīng)的特性。必須意識到，每執(zhí)行一行無用代碼，就會浪費(fèi)一些電池電量。一款低功耗MCU應(yīng)該具有這樣的硬件特性：當(dāng)外設(shè)執(zhí)行無須任何處理工作的特定任務(wù)時，應(yīng)使CPU保持在關(guān)斷狀態(tài)。以自動掃描為例，A/D轉(zhuǎn)換器能自動掃描不同通道，并將數(shù)值存儲在臨時緩沖器、閃存或RAM中，而無須涉及CPU。
