정확한 고성능 필수 아날로그 회로를 설계하는 많은 과제 중 하나는 효율적인 저전력에서 정밀 신호 체인 증폭기, 센서, 데이터 컨버터 등을 제공하도록 전원 공급 장치를 설계하는 것입니다. 다음에서는 효율적인 전원 공급 장치의 특성뿐만 아니라 유형, 설계 고려 사항 및 효율적인 전력이 IoT 및 기타 휴대용 애플리케이션의 배터리 수명을 연장하는 방법에 대한 몇 가지 예에 대해 설명하고자 한다.
효율적인 전력 및 배터리 수명의 중요성
모든 휴대용 디자인의 경우 배터리 수명이 중요하다. 배터리 수명을 연장하기 위해 설계자는 저전력 마이크로 컨트롤러, 센서, 무선 통신 및 효율적인 전원 공급 장치와 같은 부품들을 지정한다.
전원 공급 장치는 기기의 모든 기능 블록을 구동하기 위한 에너지를 제공한다. 전원 공급 장치는 일반적으로 전압을 높이거나 높이는 스위칭 레귤레이터 또는 저드롭아웃(LDO) 선형 레귤레이터와 같은 레귤레이터로 구성된다. 일부에는 전원 관리 IC와 배터리 충전기도 있다.
활성 전류 소비는 배터리 수명을 연장하는 데 중요한 요소이지만 기기가 에너지를 절약하기 위해 절전 및 최대 절전 모드에서 더 많은 시간을 소비하기 때문에 전원 공급 장치의 대기 전류도 중요하다. 전원 공급 장치의 대기 전류는 종종 시스템의 대기 전력 소비에 가장 큰 영향을 미치게 된다.
이에 따라 대기 전류가 매우 낮은 효율적인 전력 IC를 사용하는 것이 배터리 수명을 연장하는 핵심 전략이다. 궁극적으로 배터리 수명을 연장하려면 전력 손실을 최소화해야 한다. 효율이 높을수록 전력 낭비가 줄어든다.
선형 레귤레이터는 스위칭 레귤레이터에 비해 단순성, 비용 및 출력 잡음 측면에서 상당한 이점을 제공하지만 효율성은 제공하지 않는다. 스위칭 레귤레이터를 사용하는 효율적인 전원 공급 장치는 커패시터와 인덕터가 에너지를 저장하고 전압을 변환하는 데 사용되기 때문에 휴대용 설계에 적합하다.
How to Design Efficient Power for Portable Devices – element14 Community에 상세한 내용이 있다.
