最近在琢磨低功耗，转几个技术贴（二）

ataudio · 2015-01-28T02:14:15+00:00

http://www.amobbs.com/forum.php?mod=viewthread&tid=5490295* B* a9 @* [" \" t; X V p6 ~7 Q' S% x! {; J0 F 4 B1 `' a, E+ p' v2 {7 W公司是做车载GPS终端的，某款终端客户要求在低功耗状态下采用电池工作30天，由于车载GPS终端一般采用GPS模块采集经纬度信息通过GPRS网络上传数据中心的方式来工作，所以两个模块都是耗电大户，GSM模块在GPRS联网状态下峰值电流可达2A，其工作电流最大可达220ma，GPS模块一般在60-70ma左右，所以低功耗状态下必须切断这两个模块的电源，由于终端体积较小无法采用体积更大蓄电池来供电，最大只能选用3.7V 2400ma的锂电池来供电，这样就决定了终端必须在休眠时进入超低功耗状态下，经过设计电路，将GSM模块与GPS模块的电源分别通过使用可控LDO用CPU来控制切断电源，样机制作完毕，调试发现电流比预先设计的大2ma左右，无法达到要求，理论上在终端进入低功耗状态下其耗电应该在1ma以下，但是目前看来多出来了2ma左右，真是百思不得其解，进一步分析电路发现，GSM模块与GPS模块即使在关断其电源的情况下居然也有近1ma左右的电流消耗，发现了问题所在就剩仔细排查了，终于发现了为什么会有1ma的电流消耗，如上图所示，终端在休眠时CPU依次将GPS模块GSM模块电源切断，此时两个模块均处于掉电状态，但是此时CPU的串口引脚还接在模块的串口引脚上，由于模块或者IC在设计的时候考虑到防止引脚上出现高于电源电压的电平出现，于是在总线上做了如图2的一种保护，当模块处于掉电的状态时，其总线由于有二极管进行保护则其电压被箝位0.3-0.7V左右，所以当CPU的TX引脚输出为高电平（3.3V）时则电压一部分电压直接经过到电源的二极管达到了VCC引脚，进而经过了整个模块形成的负载，构成回路，虽然不足以让模块正常工作，但其损耗的电源对于一款低功耗的产品来说还是很可观的，所以，要求软件工程师在CPU进入休眠状态时，先将接到两个模块的串口的I/O口设置为高阻态，经过测试，终端在低功耗状态下已经可以达到800ua，满足之前的计算要求，可以达到客户要求，至此样机测试完成。 + E/ t0 |2 N- w4 U8 u- p% J 8 u" c! u5 ^* N$ c' w1 c8 U: D. n. J 5 `6 x X3 B3 i$ p/ y顺便问下楼主，你这个GPRS模块能唤醒CPU吗？还是你全靠闹钟定时唤醒呢？+ V* h6 y7 m3 r- \, j1 b 5 _- P( x, g5 K0 F( r; hDC-DC的电路在之前的设计中也考虑过，但是DC-DC也有一定的缺点，主要原因是：; Q8 C) d# I0 l* P 1、成本比较高' ]2 M; x, `0 j& x2 w- m% x 2、会产生一定的干扰。8 s9 P3 x. R! A9 }6 A$ B1 ]" d 4V电源开关部分我采用了比较复杂的设计，其中有比较多因素决定，比如：电池供电部分和电源供电部分无缝切换等。9 a- x+ j E8 u7 S3 f( m3 ~7 s 我的电源部分是这样设计的，首先DC-DC（稳压范围6V-60V）出来6.2V-6.5V，然后就是到各种LDO（3.3V 4V 5V）。 2 D5 D* N* x2 M给GSM模块供电我强烈不推荐你所说的5V加二极管方式，EM310最高工作电压为4.7V推荐值为4.0V，二极管在电路中所产生的压降并不是0.7V，在不同的电流下产生的压降是不一样的，当然最大应该是0.7V。 5 g# M" e F7 b+ z3 D. `, D如果EM310工作在休眠状态下，你可以测一下电源引脚电压多高，我想应该非常接近5V！所以非常危险！+ \& |$ Q, B( P) [0 t ! y- X( I ], J- i 1 U! k9 c1 A9 g楼主的问题我也碰到过，也是这样解决的，顺便建议下楼主可以选用低静态电流的DC-DC模块，还有4V的电源开关一个低压MOS管就可以了，不需要三极管，我的EM310是直接考5V加一个二极管供电的，这样测试下来感觉比加DC-DC或LDO效果要好些 " g% w4 [0 ]0 i( ]% S* k" q485芯片我试验了，在串口初始化后，不开电源也有1.3V左右；! A8 D9 C( \8 X4 _ h# { 顺便问下楼主，你这个GPRS模块能唤醒CPU吗？还是你全靠闹钟定时唤醒呢？- ^$ s3 d& ^' l+ r) a # v8 c- b. p7 Z: e1 d! R超级最大的缺点之一就是内阻很大。) G, A, O9 n" k) r* Y5 R 另：2400mah的电池就算以1C放电都能放出2.4A的电流，一般4A也能放个10-20分钟。随便用个大一点的电解就ok啦。) R2 a, Q @3 d4 @" e % D: u9 k$ @ E( ` . s" |) v" O' b' v6 M 查查单片机的休眠电流是多大，我原来做低功耗的时候，连每个模块的电流都查了一偏，算的死死的了。4 C, a7 q5 I4 u% R5 N( A 这次又做了一个移动电源单片机休眠电流1uA,电池保护的那个IC会耗3-6uA.总电流就是4-7uA.5 { N1 S0 J: z, T! S0 y0 O1 n - R7 t) q) q& y1 W6 { " p' u2 @3 s* X3 {6 ?/ I 8 k) L& r1 J. ?- M