Жесткая экономия энергии. Отключение питания микросхем? Опции

[a9d]

Здравствуйте. Не знаю куда точно лучше этот вопрос задать. Будет тут.

На сколько рационально отключать питание различным микросхемам в целях экономии?

Суть. Нужно достичь заданного порога энергопотребления в режиме сна. Используя стандартные режимы сна его достичь невозможно. И тут всплыла идея резать отключать питание этим микросхемам. Я уже делал такое на LED драйверах, они во время простоя много потребляют. НО у меня есть подозрение, то это не сработает с другими микросхемами, и возможно даже ухудшит ситуацию.

SD карта во время простоя потребляет 150uA. В теории отключил питание, перевел пины на МК в нужное состояние и нет проблем. Но у меня есть подозрение, что во время инициализации карта потребляет много энергии и она с лихвой переплюнет все с экономленое.

Обрезать питание внешней SRAM памяти и TFT. У TFT и SRAM есть режимы сна, во время которых память обнуляется и пины переводятся в Hi . Вроде все хорошо, но образуется очень много пинов которые будут болтаться в воздухе. Даже не подозреваю к чему такое приведет.

Обрезать питание некоторым микроконтроллерам. Они потребляют мало во время сна ~300uA. Но у меня есть серьезное подозрение, что во время запуска и инициализации периферии будет затрачено намного больше энергии чем с экономлено.


Я не знаю как часто будет выводится устройство из сна. Это зависит от случая.

Но если выключить питание у некоторым микросхем. То на плате будет довольно много пинов которые болтаются в воздухе и непонятно как себя ведут. Есть какой либо смысл выключать питание микросхемам у которых предусмотрен режим сна но при этом они потребляют не достаточно мало?

Сообщение отредактировал a9d - Mar 13 2013, 00:11

[AlexandrY]

На сколько рационально отключать питание различным микросхемам в целях экономии?

Я использую такой подход в этой разработке

STM32 при необходимости может отключить питание через многоканальный стабилизатор U7 от всей схемы с микроконтроллером U1 (LPC3250) включая DDRAM, NAND, SPI Flash и проч.

Далее если нужно он может отключить питание даже от себя. Но при этом остаются включенными его часы. Вот они потом и приведут в чувство всю систему.

[a9d]

Да. Это очень интересно. Как я раньше не догадался.
Особого смысла питать всю систему во время глубокого сна нет. Можно банально выключить всю систему с помощью внешнего MSP430 или Stm8l и тогда энергопотребление снизится до единиц микроампер. При этом даже сохранится некоторый функционал.

[Myron]

Да. Это очень интересно. Как я раньше не догадался.
Особого смысла питать всю систему во время глубокого сна нет. Можно банально выключить всю систему с помощью внешнего MSP430 или Stm8l и тогда энергопотребление снизится до единиц микроампер. При этом даже сохранится некоторый функционал.

Если "скважность" много больше единицы, то можно сильно выиграть в среднем потреблении (в идеале в скважность раз), даже если рабочий ток большой. При этом надо помнить, что есть необходимое время "выхода на режим" (settling time). Можно также поискать/применять микросхемы с дополнительным отключением рабочего режима даже для аналоговых ИС (из ОУ, например, MAX44265 и многие другие). Надо помнить, что в этом режиме все же есть утечки (иногда до десятков мкА). Иногда "отключенные" ИС потребляют дополнительный ток через свои выходы и сигналы управлени, подключенные к другим участкам схемы с рабочим режимом. ДШ, как правили, указывают величины этих токов, но не всегда.

[MiklPolikov]

Я всегда всё отключаю физически. Все устройства питаются либо через IGBT ключи, либо прямо от ног МК, если ток небольшой. Получаю потребление несколько мкА у любых устройств в спящем режиме при идущих в процессоре часах реального времени.
Разумеется, нужно помнить о том что если Вы хотите отключить питание например SD карты или GSM модуля, то предварительно надо отключить все связанные с ними интерфейсы (например перевести ноги МК в 3е состояние) Иначе будет КЗ по неотключенным интерфейсам. Логический вход обесточенного чего угодно как правило перестанёт быть высокоимпедансным и оказывается замкнут на землю.

[Aner]

Я использую такой подход в этой разработке

STM32 при необходимости может отключить питание через многоканальный стабилизатор U7 от всей схемы с микроконтроллером U1 (LPC3250) включая DDRAM, NAND, SPI Flash и проч.

Далее если нужно он может отключить питание даже от себя. Но при этом остаются включенными его часы. Вот они потом и приведут в чувство всю систему.

До тех пор пока жива батарейка, на неё вся надежда, чтоб не сбойнула, не закончилась так быстро как это любят китайские батарейки.

[muravei]

Все устройства питаются либо через IGBT ключи,

Может вы буковки попутали, или все устройства у вас моторчики от трамваев ?

Логический вход обесточенного чего угодно как правило перестанёт быть высокоимпедансным и оказывается замкнут на землю.

Нет. Логический вход пытается запитать свою родную схему через защитный диод.

[Alex11]

Логический вход пытается запитать свою родную схему через защитный диод.

И поэтому нужно не бросать ответные выводы в третье состояние, а переключать на выход в 0. Иначе начинает через утечки отбирать относительно большой ток.

[toweroff]

Нет. Логический вход пытается запитать свою родную схему через защитный диод.

было такое питание не развел, а контроллер работал. С глюками. Глюки ловил дня три, пока не обнаружил, что питание не подключено