JAJA759 May   2023 TPS62A02 , TPS631000

 

  1.   1
  2.   概要
  3.   商標
  4. 1はじめに
  5. 2バッテリ駆動カメラの機能
  6. 3電源
    1. 3.1 USB Type-C 充電ポート
    2. 3.2 ソーラー充電
  7. 4電源構造の設計
    1. 4.1 常時動作する電源レール
    2. 4.2 間欠電源
    3. 4.3 高効率の電源レール
  8. 5まとめ
  9. 6関連資料

高効率の電源レール

これまでのビデオ動作モードによると、妥当な高効率の電源レールを使用することで、バッテリの動作寿命が延長されます。図 4-7 を参照すると、最もエネルギーを消費しているのは、LED ライティング、ビデオ処理、常時オンの Wi-Fi およびオーディオです。常時オンの電源レール以外は、ほとんどの場合、電源レールがウェークアップして完全に動作しているときに多くの電流が消費されます。特に低電圧出力レールの場合、適切な部品を注意深く選択しなければ、効率は非常に悪くなります。コストは製品における重要な要素ですが、総等価電力効率もバッテリの寿命に大きな影響を及ぼす重要な特性です。

GUID-20230509-SS0I-L4XC-JS55-SDVBQPC4QTW2-low.png図 4-7 バッテリ駆動カメラのエネルギー消費例の円グラフ

たとえば、設計上の総電力効率が 70%、常時オンの電源レールを使用しない場合のエネルギー消費が総エネルギーの 80%を占めて、実際のバッテリ動作寿命が 100 日と仮定します。総電力効率を 88% に引き上げると、バッテリ寿命は次のようになります。

式 1. GUID-20230512-SS0I-DKVV-W67N-P3WGZ1L9ZBL4-low.png

バッテリの総動作寿命は 20% を上回って延長されます。スリープ、静止、シャットダウンの各電流変化を加えていないため、これは大まかな計算にすぎませんが、この計算は、バッテリ駆動カメラでは総電力効率が非常に重要であることもことも示唆しています。

ビデオ処理回路では高電力効率、低シャットダウン電流の部品を使用し、常時動作する回路では高電力効率、低静止電流の部品を使用するほか、優れた電源構造は効率を向上させるのに有効です。たとえば、図 4-1 では、PIR LDO とイメージ・センサ LDO を昇降圧の前に配置し、バッテリに直接接続する場合、電源構造によって優れたノイズ除去が可能ですが、効率は多少低下することがあります。

優れたパワー・マネージメント戦略によって、消費電力の構造設計に基づいてバッテリ寿命を延ばすことができます。さらに、Wi-Fi SOC の低消費電力機能や動作モードも、バッテリ寿命に大きな影響を及ぼします。