【应用】超低功耗搭配：节能SoC EFR32BG22+节能型PMIC EFP01，功耗节省30％~40％

时间： 2020-07-07 来源：Silicon Labs

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某个物联网客户对SILICON LABS的EFR32BG22（BG22）产品性能印象深刻，并且想使他们的应用产品实现最佳电池寿命时，Silicon Labs接受了挑战。现场应用工程师Marius Turculet开始测试，发现与Silicon Labs的EFP01节能型PMIC系列产品结合使用时，BG22可以节省30％到40％的功耗。

EFR32BG22和EFP01一起使用

BG22是我们最节能的SoC。配备Arm^®Cortex^®-M33内核的BG22 SoC可实现极低的功耗，在运行休眠状态下的最低功耗仅为1.4 µA。

BG22具有动态电压缩放（DVS）功能，这是一种能够动态改变电压的电源管理技术。DVS是一项重要的节能功能，因为动态功耗、工作频率和工作电压之间的关系意味着电压缩放可以显着降低功耗。BG22的另一个功能是它可以禁用内部数字LDO。通过禁用LDO并替换降压转换器的输入，可以实现85-90％的功率传输效率。降压转换器仅需要LDO电流的一小部分，即可为DECOUPLE节点供电。因此，通过在降压拓扑中使用外部dc/dc转换器，向数字逻辑供应相同电能，可较数字LDO降低功耗30％至40％。

我们的EFP01可以使用外部dc/dc降压转换器代替内部数字LDO。EFP01是一款灵活、高效的多输出电源管理IC，专用于EFM32 MCU和EFR32无线设备。它可支持0.8V至5.5 V的输入电压范围，使开发人员可以使用不同类型和化学成分的电池，以实现最佳效率。

与将BG22用作独立设备相比，BG22和EFP01一起使用可实现更低的功耗。此组合利用以下设备的以下功能：

* 禁用内部LDO。

* 利用动态电压缩放功能，它可以改变来自外部PMIC的DECOUPLE引脚上的电压。

测试设置

为了进行测试，EFP0108 PMIC变量按以下参数进行设置：

* DC/DC A设置为升压，在VOA电源轨上产生1.8 V电压并为所有EFR32电源轨供电

* DC/DC B用作降压，为BG22 DECOUPLE引脚供电

BG22按以下参数设置：

* 内部LDO关闭

* 动态电压缩放功能将电压从0.9变为1 V

所有测量（电压、电流、功率）均在VIN输入节点进行，代表实际系统中的电源输入或电池电源。此外，该设置可提供BG22轨和EFP01所有必需的电流消耗，同时，还要考虑两个dc / dc转换器的所有效率。

使用Simplicity Studio EFP配置工具配置了EFP0108设备的软件。BG22软件使用SoC空项目进行配置，该项目是随Bluetooth Low Energy（LE）软件包和Gecko SDK（2.7.6）一起提供的软件示例项目。测试是在广播和连接模式下进行的，每个测试案例均采用类似的参数。在这两种情况下，模式之间的转换都由Bluetooth LE软件包和BG22能源管理单元（EMU）实时管理。

测试按照以下顺序在一系列不同的设计上运行：

* 1.8 V单电源，仅VOA

* 1.8 V单电源，仅VOA + DVS

* 1.8 V单电源，VOA和VOB

* 1.8 V单电源，VOA和VOB + DVS

每个测试阶段都显示出不断提高的功耗改进，在将BG22与PMIC配合使用并在DECOUPLE节点采用DVS时，可节省30％至40％的功耗和电流。这些测试的结果表明，与节能型EFP01 PMIC器件相结合，BG22可以比其同类产品节省更多电能。

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全部评论（1）

yhero2006 Lv4. 资深工程师 2020-10-15

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