一種智能手機的低功率損耗設計方案
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2.4 電源供給電路
由于使用雙CPU架構外設很多
需要很多種電源
僅以主CPU來說
就需要1.3V、2.4V和2.8V電壓
因此需要很多電壓變化單元
通常
有以下幾種電壓變換方式:線性調節(jié)器;DC/DC;LDO(低漏失調節(jié)器)
其中LDO本質上是一種線性穩(wěn)壓器
主要用于壓差較小的場合
所以將其合并為線性穩(wěn)壓器
線性穩(wěn)壓器的特點是電路結構簡單所需元件數量少
輸入和輸出壓差可以很大
但其致命弱點是效率低、功耗高
其效率η完全取決于輸出電壓大小
DC/DC電路的特點是效率高、升降壓靈活缺點是電路相對復雜
紋波噪聲干擾較大
體積也相對較大
價格也比線性穩(wěn)壓高
對于升壓
只能使用DC/DC
因此
在設計中
對于電源紋波噪音要求不嚴的情況
都是使用DC/DC的電壓轉換器件
這樣可以有效地節(jié)約能量
降低智能手機的功耗
2.5 LED燈的控制
智能手機電路中鍵盤和LCD背光燈工作時會消耗大量能量
例如本文架構中使用的LCD
其背光燈電氣要求如下:正向電流典型值為15 mA
正向電壓典型值為14.4 V
背光燈消耗功率典型值為216 mW
由此可以看出在正常工作時
LCD背景LED燈功耗非常大
因此
在設計中
必須降低LED燈的功耗
可以通過以下方法:
a)在LED燈回路中短接一個小電阻改變阻值
用來控制LED燈工作時的電流
b)利用人眼的遲滯效應使用PWM(脈寬調制)信號來控制LED燈的開關
在主CPU中通過配置寄存器GPCON_U、GPCON_L可以把GPIO20一GPIO23和GPIO2-GPlO5配置成PWM信號輸出
再配置內部相應的寄存器
控制PWM輸出信號的頻率和占空比
作為控制引腳來控制LED背光燈
以此來降低LCD背光燈的功耗
c)在手機圖形界面上提供一個調節(jié)背光燈亮度的界面讓用戶在系統(tǒng)設置的LED燈亮度基礎上
進一步調節(jié)背關燈的亮度
這樣
既增加了手機使用的靈活性
又進一步降低了手機的功耗
2.6 無線Modem部分的控制
如圖1所示智能手機的硬件體系結構采用雙CPU架構
無線Modem作為主CPU的一個外設
與主CPU芯片的其他外設相比
具有其特殊性
例如當智能手機處于睡眠模式時
可以直接關閉LCD、攝像機等外設的供電電源
而無線Modem不行
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