最大限度延長(zhǎng)電池使用時(shí)長(zhǎng)的十種方法

方法6：調(diào)節(jié)系統(tǒng)時(shí)鐘的頻率

MCU采用的時(shí)鐘頻率也是可以延長(zhǎng)電池使用時(shí)長(zhǎng)的一個(gè)潛在因素。CPU時(shí)鐘頻率和運(yùn)行微型處理器所需電流量之間有直接的線性關(guān)系。從圖1中可看出，時(shí)鐘頻率越高，所需的電流也越高。不斷調(diào)節(jié)微控制器的時(shí)鐘頻率是一種省電的好方法。當(dāng)需要進(jìn)行密集計(jì)算或快速操作時(shí)，可調(diào)高時(shí)鐘頻率。當(dāng)任務(wù)完成，系統(tǒng)在低頻率狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，可調(diào)低時(shí)鐘頻率。調(diào)節(jié)系統(tǒng)時(shí)鐘的頻率有可能會(huì)將電池使用時(shí)長(zhǎng)延長(zhǎng)數(shù)小時(shí)。請(qǐng)注意，這是一項(xiàng)復(fù)雜的操作。在調(diào)整時(shí)鐘頻率之后，所有跟蹤時(shí)鐘信號(hào)的外圍設(shè)備都必須相應(yīng)地更新其時(shí)鐘分頻器的設(shè)置，使分頻器保持相同的運(yùn)行速率。

方法7：使用高效的算法

使用高效算法基于這樣一個(gè)事實(shí)：系統(tǒng)在低功率模式和低頻率狀態(tài)下運(yùn)行的時(shí)間越長(zhǎng)，電池的使用時(shí)長(zhǎng)就會(huì)相應(yīng)增加。使用高效、快速的算法可延長(zhǎng)系統(tǒng)在省電模式下運(yùn)行的時(shí)間。在省電模式下，系統(tǒng)所需電流僅相當(dāng)于在全開(kāi)模式下所需電流的很小一部分。應(yīng)嘗試讓所設(shè)計(jì)的軟件和系統(tǒng)在完成必要的操作之后，隨即進(jìn)入低功率模式。但愿這樣做不僅可以延長(zhǎng)電池使用時(shí)長(zhǎng)，還可以使電池變得更小、更輕便和更便宜。

方法8：注意泄漏電流較大的器件

設(shè)計(jì)電路時(shí)，必須對(duì)泄漏電流和靜態(tài)電流有充分的了解。如必要，應(yīng)構(gòu)建出電路原型并驗(yàn)證其電流消耗。應(yīng)注意需要高待機(jī)電流和低上拉電流或低下拉電流的器件，確保將該信息寫入電池預(yù)算中。

方法9：選擇可關(guān)閉的外部組件

在硬件設(shè)計(jì)期間選擇組件時(shí)，選擇具有低功率模式或可以關(guān)閉的傳感器及外部組件非常有用。像EEPROM、閃存和傳感器這樣的外部組件通常都支持低功率模式。如果它們不支持低功率模式，可以通過(guò)幾種方法關(guān)閉這些外部組件。其中一個(gè)方法是設(shè)計(jì)開(kāi)關(guān)(例如FET)，之后利用開(kāi)關(guān)打開(kāi)或關(guān)閉外部組件。該方法存在的一個(gè)問(wèn)題是，工程師需在設(shè)計(jì)中包含一個(gè)至少0.3V~0.7V的二極管電壓降，否則會(huì)影響組件的運(yùn)行。第二個(gè)方法是使用一個(gè)帶有使能/去使能引腳的校準(zhǔn)器。

方法10：為器件添加一條電壓和電流監(jiān)控電路

工程師需要根據(jù)數(shù)據(jù)做出設(shè)計(jì)決策。在很多情況下，電池使用時(shí)長(zhǎng)優(yōu)化是項(xiàng)目中的最后一環(huán)。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)會(huì)首先實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的其它特性，直到產(chǎn)品進(jìn)入生產(chǎn)線之前，他們才開(kāi)始想辦法延長(zhǎng)電池的使用時(shí)長(zhǎng)。通過(guò)兩條簡(jiǎn)單的電路對(duì)電池的電壓和電流進(jìn)行監(jiān)測(cè)是了解系統(tǒng)電池性能最好的方法之一。監(jiān)測(cè)信息可被記錄下來(lái)，以便用來(lái)確定放電/充電周期及穩(wěn)態(tài)電流，并從電量使用的角度真正了解系統(tǒng)如何運(yùn)行。憑借此方法，實(shí)施本文中介紹的任意一種省電方法后，就可以確定節(jié)約了多少電。

這些省電方法也適用于那些難以省電的、耗電量較大的器件。由于這些省電方法會(huì)降低系統(tǒng)耗電量、提高系統(tǒng)運(yùn)行效率，因此在產(chǎn)品設(shè)計(jì)期間就應(yīng)該想到這些方法，而不是在產(chǎn)品推出時(shí)才關(guān)注這一問(wèn)題。希望傳感器的最新設(shè)計(jì)方案能充分延長(zhǎng)電池的工作時(shí)長(zhǎng)。省電快樂(lè)!