一種智能手機(jī)的低功率損耗設(shè)計(jì)方案
2.4 電源供給電路
由于使用雙CPU架構(gòu)外設(shè)很多需要很多種電源僅以主CPU來(lái)說(shuō)就需要1.3V、2.4V和2.8V電壓因此需要很多電壓變化單元通常有以下幾種電壓變換方式:線性調(diào)節(jié)器;DC/DC;LDO(低漏失調(diào)節(jié)器)其中LDO本質(zhì)上是一種線性穩(wěn)壓器主要用于壓差較小的場(chǎng)合所以將其合并為線性穩(wěn)壓器
線性穩(wěn)壓器的特點(diǎn)是電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單所需元件數(shù)量少輸入和輸出壓差可以很大但其致命弱點(diǎn)是效率低、功耗高其效率η完全取決于輸出電壓大小
DC/DC電路的特點(diǎn)是效率高、升降壓靈活缺點(diǎn)是電路相對(duì)復(fù)雜紋波噪聲干擾較大體積也相對(duì)較大價(jià)格也比線性穩(wěn)壓高對(duì)于升壓只能使用DC/DC因此在設(shè)計(jì)中對(duì)于電源紋波噪音要求不嚴(yán)的情況都是使用DC/DC的電壓轉(zhuǎn)換器件這樣可以有效地節(jié)約能量降低智能手機(jī)的功耗
2.5 LED燈的控制
智能手機(jī)電路中鍵盤(pán)和LCD背光燈工作時(shí)會(huì)消耗大量能量例如本文架構(gòu)中使用的LCD其背光燈電氣要求如下:正向電流典型值為15 mA正向電壓典型值為14.4 V背光燈消耗功率典型值為216 mW
由此可以看出在正常工作時(shí)LCD背景LED燈功耗非常大因此在設(shè)計(jì)中必須降低LED燈的功耗可以通過(guò)以下方法:
a)在LED燈回路中短接一個(gè)小電阻改變阻值用來(lái)控制LED燈工作時(shí)的電流
b)利用人眼的遲滯效應(yīng)使用PWM(脈寬調(diào)制)信號(hào)來(lái)控制LED燈的開(kāi)關(guān)
在主CPU中通過(guò)配置寄存器GPCON_U、GPCON_L可以把GPIO20一GPIO23和GPIO2-GPlO5配置成PWM信號(hào)輸出再配置內(nèi)部相應(yīng)的寄存器控制PWM輸出信號(hào)的頻率和占空比作為控制引腳來(lái)控制LED背光燈以此來(lái)降低LCD背光燈的功耗
c)在手機(jī)圖形界面上提供一個(gè)調(diào)節(jié)背光燈亮度的界面讓用戶在系統(tǒng)設(shè)置的LED燈亮度基礎(chǔ)上進(jìn)一步調(diào)節(jié)背關(guān)燈的亮度這樣既增加了手機(jī)使用的靈活性又進(jìn)一步降低了手機(jī)的功耗
2.6 無(wú)線Modem部分的控制
如圖1所示智能手機(jī)的硬件體系結(jié)構(gòu)采用雙CPU架構(gòu)無(wú)線Modem作為主CPU的一個(gè)外設(shè)與主CPU芯片的其他外設(shè)相比具有其特殊性例如當(dāng)智能手機(jī)處于睡眠模式時(shí)可以直接關(guān)閉LCD、攝像機(jī)等外設(shè)的供電電源而無(wú)線Modem不行
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