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Eieye创作集--4.DC/DC电源为何功耗低?

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wodish 发布时间:2015-9-20 23:14
Eieye是一款软硬件开源的高速智能摄像头模块,你可以快速的让Eieye学习识别特定目标,并且可以直接和类似Arduino这样的开发板连接,更多内容欢迎访问Eieye社区(88448.eieye.com)或微信公众号(Eieye)。
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Eieye作为有可见光sensor的“高大上”模块,表面上看需要有非常好的电源质量来保证画面质量,虽然我和Kira发现ov7725的datasheet并没有对电源纹波有特别的要求,但是为了求安稳,还是用了LDO的方案。如图第一版本的Eieye用了LDO+LDO双级降压的电源方案,保证了电源纹波最小。
                              
1.PNG
直到有一天我们看到一块也有OV7725的开发板,跑出来图像质量还是不错,我们测了一下它的电源芯片LM1117输出纹波,甚至有好几百mV,于是我们知道了7725可能对电源的要求并没有我们以前想的这么高,我们的胆子也就大起来了,接着设计了DC/DC电源的方案。
2.PNG
Eieye_03的方案可以单片解决,很简洁,成本也低。Eieye为什么要用DC/DC电源呢?这得要从两种类型的电源特性说起。
LDO电源:低压差线性稳压器,输出电压与输入电压的压差较小,输出电流也较小,但是好处是输出电源纹波较小。LDO最主要的缺点在于功耗偏大,原因在于LDO电源输入电流与输出电流相等,而输入与输出电压差不可避免,这种压降在LDO上产生的功耗被全部转化成热能。以输入电压3.3V,输出电压1.5V,工作电流1A的用用为例,在LDO上产生的功耗将达1.8W,其计算公式是:
                            P=(Vin-Vout)*I
下图是LDO版本Eieye输入电压和电流的测试值:可以发现电流基本上不随输入电压增加,也就是输入输出电流相等,这样当输入电压和输出电压差值越大,电源的效率也就越低。
ldo.PNG
DC/DC电源:指直流变换为直流的电源,从这个定义看,LDO电源也应属于DC/DC电源,但一般只将直流变换为直流,且这种变换是由开关方式而实现的电源称为DC/DC电源。DC/DC电源的优点是功耗低,效率高,输出电流较大,而缺点是纹波较大。
下图为DC/DC电源SY8031的效率曲线,假设输入电流为6.5V,Eieye输入电流工作在0.09A的处,此时8031效率大概为90%。而同样的输入电压时,使用LDO方案时Eieye的输入电流为0.12,此时电源效率低于70%。
3.PNG
以上是我们设计Eieye电源前的功耗估算,DC/DC电源版的Eieye焊接完成后我们迫不及待的的测量了DC/DC电源的表现,可以发现输入电流随输入电压的增大在慢慢变小,保证DC/DC电源在高压差时的电源效率。
dcdc.PNG
不错不错,我们的Eieye电源效率更高了,我相信我们只要努力并学以致用,Eieye就一定会越来越好,正当我们准备坐下来休息一会儿的时候,我又把电压调高了一点,诡异的事情发生了。。。
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难道这些天我们的努力打水漂了吗?看来我们又遇到难题了。。。太淘气了,该死!

收藏 评论6 发布时间:2015-9-20 23:14

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6个回答
yanhaijian 回答时间:2015-9-21 08:18:43
这个东西用的行业比较窄。
JackieLaura 回答时间:2015-9-21 09:08:39
谢谢分享
stmcu.org.png
你好我好大家好! 回答时间:2015-9-21 11:18:08
遇到问题才会有进步
wodish 回答时间:2015-9-21 12:45:36
yanhaijian 发表于 2015-9-21 08:18
这个东西用的行业比较窄。

您说的Eieye吗?
yanhaijian 回答时间:2015-9-21 13:13:51

是的,这个应该叫视觉识别传感器。
wodish 回答时间:2015-9-21 22:00:21
Eieye还有许多要进化的地方,我们会增加更多的功能
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