智能家居之旅(15):HA传感器采集主板低功耗设计的遭遇

2024-09-15 安信可科技公众号
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板子其实2024 年 7 月 22 号的时候已经到了,但是因为一些 IC 没来得及购买,所以延时了两三天时间。也因为是第一次弄低功耗的设备吧,缺少不少经验,但是最终可算是把功耗降了下来。写个帖子记录一下。


最终底板裸板功耗 12.66uA,而且还能优化,可以做到 6~8uA 左右。


莫名其妙的漏电

把裸板(不焊接模组和电池)焊接好之后,接到电源表上上电,结果发现电流竟然有 280uA!天塌了呀!280uA,一节电池根本用不了多久,而且还没焊模组。然后我就把三极管,LDO 和 MOS 管全部拆了一遍测试:


结果还是有 280uA,最后发现是 ADC 采集电路漏电导致



R10 和 R11 只有 30KΩ,而且直接对地,当然会漏电,为什么是 12.66uA,是因为我把这两个电阻加大了,让通过的电流减小,加到了 300KΩ,就实现了 12.66uA 的底电流


优化方法

把 ADC 采集的电路加以控制,需要采集的时候,就把 ADC 的电源打开,休眠的时候就关闭这样就能很好的控制这个电路的耗电:



利用用模组的一个 IO,把 ADC 电路使能,让电池的正极通过 MOS 管给 ADC 分压电路供电,休眠时就关闭。这样,这个电路就不会一直耗电下去了。


盲目找了两天的 LDO

一开始看了 Ai-M62 的低功耗设计指导,其中的 1.1V 供电是 LDO 提供的,我手上的 TLV74311PDBVR 这个型号,上电时正确输出了 1.1V 电压,但是我看着电流显示有点不正常,一看它的规格书:)



一个 dcdc 功耗跑到 34uA,于是就开始两天的找 LDO!可是支持 1.1V 输出且功耗在 10uA 以下的,根本没有,我甚至都想使用 1.5VLDO+ 二极管的方式,利用二极管的压降降到 1.1V。但是却发现,我没有 1.5V 的 LDO。


直到今天,去了公司硬件部门的大佬,聊了才知道:Ai-M62 的深度睡眠(HBN)模式不能使用 1.1V 的 DCDC 供电,否者会进不去。而且深度睡眠的功耗在 5~6uA。“我找了两天的 LDO 啊!结果是不用!”,迫不及待验证了一下~



最后预测,传感器采集主板的休眠功耗在 18uA 左右

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