7 周期的検出ウェーク

周期的検出ウェーク機能は、多くのミッドレンジ SBC に統合されたもう 1 つの潜在的ウェーク機能です。周期的検出ウェークは、ハイサイド スイッチ (HSS) 出力 (通常は HSS4)、内部タイマ、1 本の WAKE ピン、そしてウェーク条件を示 Low 信号を出力するウェーク起動ソースを組み合わせて使用します。周期的検出ウェーク機能は、6 つのピンまたは部品に簡素化できます。

図 7-1 WAKE1 および HSS4 の周期的検出ウェーク接続を示すアプリケーション図

周期的検出モードは、WAKE 回路が HSS モジュールのオンタイム中のみアクティブになっている間に、スリープ モード中の消費電力を制限するために使用されます。一般に、HSS モジュールは、VSUP からの動作する電流量がわずかになるようなデューティ サイクルを非常に小さくしています。周期的検出ウェークによる消費電力は、VSUP および VHSS に接続された HSS モジュールのリーク電流 (VSUP と VHSS が短絡していると仮定)、タイマ設定電流、ウェーク回路のリーク電流、そして HSS 出力ピンからの電流で構成されます。これは次の式で簡略化できますが、可能なすべての電流消費は含まれているわけではありません。

これらの用語は、2 つを除き、データシートに直接掲載されています。ただし、データシートに含まれていない値を求めることは可能です。データシートでは、ISUP_HSS、IHSS_NOLOAD、および ISUP_WAKE が示されています。たとえば TCAN2847-Q1 デバイスでは、ISUP_HSS が標準値 35uA、最大値 60uA (TJ ≤ 85C)、IHSS_NOLOAD が標準値 100uA、最大値 140uA (TJ ≤ 85C)、ISUP_WAKE が標準値 1uA、最大値 2uA (TJ ≤ 85C) に設定されています。他の仕様は導出する必要があります。α はタイマ設定電流を示す一般的な仮定値であり、直接は規定されていませんが、別の仕様である I_SUPCSWAKE (周期検出ウェーク時に追加される電流) に含まれています。TCAN2847-Q1 の場合、この値はデューティ サイクル 1% で、代表値 5uA、最大値 8uA (TJ ≤ 85°C) に設定されています。この仕様は、次の式の計算結果にすぎません。

その他の類似 SBC の場合、同じ分析を適用して、デバイスごとに特定の α を見つけることができます。もう 1 つの仕様は、HSS ピンの負荷です。先の例に立ち返ると、ピンを Low に強制する外部要因がない場合、電流は極めて小さくなります。ただし、外部要因でピンが Low に引き下げられる場合、電流はおおむね I ≈ VHSS / 3k となり、たとえば VHSS = 12V なら WAKE ピン ノードが 0V に落ちたとき HSS から約 4mA が引き出されます。基本的に、ウェーク要因が加わっている間は大きな電流が流れる可能性がありますが、ノードがプルアップされているときの HSS ピンからの負荷はごくわずかで、通常は 1uA 〜 3uA 程度です。

デューティ サイクルが小さいほど総消費電力は小さくなりますが、その分ウェーク ピンを監視できる時間のウィンドウが短くなり、ウェーク条件を見逃す可能性が高くなるというトレードオフがあります。