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电源管理
延长WiFi应用中的电池寿命
录入时间:2011-3-2 14:55:05

 

 

Jack Gao,e络盟电子全球技术中心中国 

WiFi已经广泛用于许多领域;除了在笔记本电脑中得到大量使用外,还延伸到了WiFi电话和VoIP应用中。根据国际分析机构ABI Research日前发布报告称,由于无线设备需求旺盛,以及企业级应用需求的提升,2010全球Wi-Fi芯片出货量将达7.7亿个,同比增长33%。到2015年,支持Wi-Fi功能的消费电子设备总出货量将达到5.3亿台,年复合增长率将为26%。在未来5年内,手机将是最大的Wi-Fi芯片消费主体,到2015年普及率将达到40%,年复合增长率将为25%。 

随着WiFi应用越来越普及,WiFi网络的覆盖范围也变得越来越宽。更多的WiFi应用将会出现在后勤管理、家庭自动化、建筑物自动化管理以及其他便携式设备当中。便携式移动电子设备被誉为WiFi应用增长的动力之一,因而对于更长电池寿命的需求将成为这些应用中的一个关键因素。

 

如何提高WiFi应用中的电池寿命?

 

有三种方法可以延长电池寿命:即增加电池容量,降低WiFi产品的功耗,以及借助可行的控制方式。增加电池容量非常简单;然而,由于技术上的限制,这样做可能会使成本和电池体积急剧增加。因而另外两种方法 – 降低WiFi产品功耗和增加电源控制功能也就相对比较可行。要实现WiFi产品的低功耗,甚至超低功耗,我们就必须选择超低功耗的SoC。表1列出了业界比较有影响力的三款超低功耗WiFi芯片的主要特点。

 

产品编号

GS1010

BCM4328

STLC4560

供应商

Gainspan

BroadCom

ST-NXP

单芯片

内核

ARM7

ARM7

ARM9

接收功率 (mW)

-

295

275

发送功率 (mW)

-

425

715

睡眠功率 (mW)

0.018

5

1.5

智能电源

支持

支持

支持

电池寿命增强技术

支持

不支持

不支持

射频电路

简单

复杂

复杂

蓝牙

不支持

支持

支持

封装

QFN102(10 x 10 x 0.85 mm)

FPGA(10 x 10 mm)

LFBGA240(8.5x8x1.4 mm)

软件支持

GREENHILLS,Keil,MDK,ARM

WinCE,Linux,WinXP

Symbian,WinCE,Linux

1

 

GS1010的射频电路设计非常简单(仅需要一个0805封装的器件),因此即便是不具备射频经验的系统设计者也能够轻松完成设计。而且得益于其优秀的电池寿命增强功能,GS1010在睡眠模式下仅消耗18µW的电量。Gainspan宣称GS1010能够在单节AA电池供电的情况下持续工作5年或10年(视应用情况而定)。

 

BCM4328和STLC4560两种产品都能提供许多高级功能,并且能得到软件的良好支持。因此在设计一种需要支持多种软件的复杂系统时(例如WiFi手机),BCM4328和STLC4560无疑更加适用。但是对于向无线传感器网络这样的简单的低成本应用, GS1010则是一种更好的选择。

 

1图1中所示,工作模式和待机模式的功耗值有很大的差别。基于这种现象而提出的节能方法是延长待机的时间而缩短工作周期的时间。这需要设计者根据系统性能的需求精确的设定响应条件,较少系统错误的将待机模式激活到工作模式的可能性,并且确保系统在完成所有任务后回到待机模式。

 

低功耗技术能够极大的延长电池寿命,而良好的设计方案则是实现这一目标的关键。

 

 

 

1


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