淺談提高功率降低功耗的幾種方法

　　降低功耗不光能夠大大的節(jié)約電能還能簡(jiǎn)化電源部分的設(shè)計(jì)，甚至可以用于手持設(shè)備上面使用，這些都已經(jīng)越來(lái)越成為未來(lái)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方向。

　　1 降低功耗從MCU選型開始

　　一開始選型的時(shí)候就應(yīng)該考慮選擇低功耗的MCU，比如MSP430一類的為低功耗設(shè)計(jì)的CPU。強(qiáng)烈不建議使用51，一方面是因?yàn)?1速度慢，很多運(yùn)算用51都需要很高的主頻而主頻高了就意味著高的功耗；另外一方面是因?yàn)?1的IO有上拉電阻。雖然當(dāng)IO為高電平時(shí)上拉電阻不費(fèi)電，但是下拉電流的時(shí)候卻有不小的功耗產(chǎn)生。

　　2 選擇器件用電電壓

　　很明顯降低器件的用電電壓能夠明顯的降低器件的耗電。比如說(shuō)ATmega8和ATmega88，雖然芯片大致內(nèi)部結(jié)構(gòu)一致但是后者可以工作在1.8V的超低電壓下而前者就不行，綜合考慮下當(dāng)然還是選擇后者。

　　3 盡量降低器件的工作頻率

　　大家都知道CMOS電路的工作電流主要來(lái)自于開關(guān)轉(zhuǎn)換時(shí)對(duì)后一級(jí)輸入端的電容充放電，如果能夠降低MCU的工作頻率自然耗電也就下來(lái)了。要知道當(dāng)AVR工作在32.768Hz時(shí)和工作在20Mhz時(shí)的工作電流差異可不是一般的小。

　　4 盡量使用中斷讓處理器進(jìn)入深度睡眠

　　眾所周知睡眠模式和掉電模式能夠大大的降低MCU的工作電流，聰明的單片機(jī)設(shè)計(jì)師能夠充分的利用MCU的中斷功能讓MCU周期性的工作和睡眠從而大大的降低MCU的工作電流。

　　5 盡量關(guān)閉MCU內(nèi)部不用的資源

　　比如ATmega8內(nèi)部的模擬比較器，默認(rèn)是開著的，還有ATmega88內(nèi)部的大多數(shù)資源都可以在不用的時(shí)候用軟件關(guān)閉。這樣可以大大的減少損耗。

　　6 盡量使用VMOS做為外部功率擴(kuò)展器件

　　道理很簡(jiǎn)單VMOS驅(qū)動(dòng)屬于電壓型器件驅(qū)動(dòng)，幾乎不產(chǎn)生功耗，要比普通的晶體管省電多了。而且由于VMOS的導(dǎo)通內(nèi)阻低通常只有幾十個(gè)毫歐，在小電流的時(shí)候器件自身發(fā)熱也小，尤其是小電流是效率遠(yuǎn)比傳統(tǒng)晶體管要高的多的多。這里還是建議使用高速VMOS，因?yàn)楦咚賄MOS在開關(guān)速度相當(dāng)高的PWM時(shí)效率會(huì)更高。

　　7 片外IC的電源最好都能由MCU的IO控制

　　比如說(shuō)我們常用的24C02，由于它是掉電記憶的，所以我們完全可以在它不工作的時(shí)候關(guān)閉其電源，以節(jié)約電流。還有比如說(shuō)我們常用的6116的SRAM我們完全可以用單片機(jī)來(lái)控制它的片選端口來(lái)控制它的工作與休眠從而節(jié)約電流。

　　8 改變占空比

　　通常我們驅(qū)動(dòng)一些LED器件，完全可以通過(guò)PWM來(lái)控制從而省略限流電阻。要知道當(dāng)器件選定后它的內(nèi)阻也就已經(jīng)確定，而當(dāng)電源電壓也確定的時(shí)候，就可以通過(guò)占空比來(lái)確定器件上的電壓，從而節(jié)約了限流電阻同時(shí)也就節(jié)約了限流電阻上面的功耗。如果用戶使用的是電池，我們完全還可以不定期的對(duì)電池電壓進(jìn)行檢測(cè)然后改變占空比，從而恒定負(fù)載上面的電壓，達(dá)到電源的最大利用率。