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欧宝ob官网:无线充电qi公约的主独揽器的低功耗安排

 发布时间:2022-05-03 04:41:31 来源:OB欧宝体育 作者:ob欧宝体育pp下载

  正在古代无线传感搜召集,平常行使蓄电池充电,需求不停退换电池,正在限造了无线传感搜集本质安排与遍及操纵的同时大大普及了搜集的保卫本钱。而早正在1988年,约翰.鲍尔斯正在尝试室第一次告成用无线 W的灯胆,无线充电手艺的可行性取得论证为了标准无线充电手艺,WPC定约提出的QI契约,该契约采用定频调占空比的架构操纵左右器不停地对电途实行监控,通过调剂线圈上的电压实行无线传输能量,与用蓄电池比拟,其本钱大大低浸,然而伴跟着摩尔定律的风靡,每一代半导体工艺手艺的普及,芯片密度的增大,对待打算者来说功耗就成为了须要的合心题目,电压巨细,dual-Vth和栅极尺寸都与低功耗手艺亲切相干

  电途中的功耗分为两类:静态功耗和动态功耗。静态功耗紧如果待机时的功耗,紧要由揭露电流构成,一方面是因为MOS管阈值电压的存正在,使得器件正在合断形态下,拥有亚阈值性格,是以会爆发亚阈值电流[7]。动态功耗紧如果因为短途电流和负载电容充电惹起的。而正在这两局部中有三种最紧要的功耗花消:对电容实行充放电的跳变功耗,正在电途反转经过中爆发的短途电流功耗和MOS器件的走电流损耗[8]。其道理如下:当输入电平为低时,PMOS管会对输出节点上的电容实行充电,当输入电平为高电往常,NMOS会对电容实行放电,从而到达反相器的成果,正在这一经过中酿成了MOS管的动态功耗,如下图1所示。

  正在输入信号的上升或消浸的经过中,假如输入电公平在 VTHN与 VTHP+VDD之间时,此时NMOS与PMOS管同时导通,会显示短途功耗。走电流功耗是由MOS器件的各类败露电流惹起的损耗。asic芯片厂商其相应的公式如下:

  个中K为介电常数, τ为电平信号转换年华, VTH代表阈值电压,f代表时钟频率。可见阈值电压越高,短途功耗越低.

  PN结反向电流I4(PN-junction Reverse Current)源极和漏极之间的亚阈值走电流I2(Sub-thresholdCurrent)栅极走电流,蕴涵栅极和漏极之间的感触走电流I3(Gate Induced Drain Leakage)栅极和衬底之间的地道走电流I1(Gate Tunneling)静态功耗紧要于工艺相合。因为无线充电是数模混杂电途,故对左右器的打算要研究模仿方面的需求,采用的是0.25 μm ,5 V的规范CMOS数模混杂库。2 无线充电打算的总体架构

  凭据无线充电QI契约中左右器的打算央浼,其左右器的打算架构如下图3a所示。该架构紧要有:形态机,计数器,采选器和移位寄存器组成。形态机的打算如下所示,紧要担当计数器的启动,正在差异的形态下授与相应的数据包,并实行CRC的比对,但正在契约中行使的形态唯有ping,selection,identication,powertransfer[9],正在这四个形态下因为正在identification形态下需求左右的信号较多,为避免瞬时功耗太高,将此形态凭据数据包的差异实行了如下图所示的划分。计数器:因为左右器需求不停监控电途以及授与方的充电环境,是以需求不停授与数据包,差异的数据包的data位宽是不相似的,故需求计数器对发送来的数据位实行计数,同时差异的数据包之间有必定的时序央浼,当赶过必定的年华时未授与到相应的数据包,则电途实行断电处置。移位寄存器用来存储授与方发送过来的识别设备数据包以及现在充电的形态和电量的多少等,并将授与到的串行信号更动为并行信号。

  时钟信号是悉数电途打算中反转率最高的信号,由此而带来的动态功耗是相当大。然而正在单个时钟周期中,需求就业的模块并不是良多,故正在打算中操纵RTL特有的编码方法,正在归纳的经过中参预相应的夂箢,就能够采用门控时钟的打算方法来低浸功耗,然而平常环境下采用一级门控时钟左右,然而因为无线充电对待功耗的央浼,正在这里采用二级门控时。

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