PCB 設計：用于超低功耗實現(xiàn)的 PDS 設計

在低功耗方面，該產(chǎn)品的特點是大電流選項少、體積小、電源管理優(yōu)化、電池壽命盡可能長。 多種產(chǎn)品符合這些標準，包括但不限于智能手機、智能手表、遠程監(jiān)控設備和醫(yī)療設備。

在PDS設計和電源管理方面，每一款具有超低功耗特性的產(chǎn)品都有幾個固有的主要因素：以非常小的幾何尺寸設計高效的PDS、管理功耗和延長電池壽命。 在一些產(chǎn)品實現(xiàn)中，例如遠程監(jiān)控設備，選擇合適的電容器以消除它們作為潛在功耗源（由于泄漏）也是一個關鍵因素。

如果您還沒有閱讀 PDS 設計的演變、與功率流相關的挑戰(zhàn)以及電感和電阻對性能下降的影響，那么這是開始探索電力傳輸系統(tǒng)的好地方。

這么小的產(chǎn)品卻有如此多的功能

小尺寸實現(xiàn)的智能技術在我們的日常生活中已經(jīng)變得如此普遍，我們很難想象沒有它。 而且，這些設備所包含的技術的發(fā)展和復雜性都得到了突飛猛進的提高，讓我們在實現(xiàn)和操作我們?nèi)绱艘蕾嚨母鞣N產(chǎn)品功能方面變得傲慢。 電路板組裝、電路板設計、電路板加工廠家講解超低功耗實現(xiàn)電路板設計的PDS設計。

例如，當您將手機從垂直旋轉到水平以保持屏幕對齊時，起作用的技術就是我們過去所說的超級計算機。 智能手機中的許多功能（多個無線電、一個或多個攝像頭、屏幕、內(nèi)部處理器和內(nèi)存）都會消耗電量，這使得管理所有不同的電源區(qū)域成為一項挑戰(zhàn)。 請務必記住，設備中的每個電源軌都有一個 PDS，而智能手機中具有 15-20 個 PDS 的情況并不少見。

因此，PCB設計者的主要任務是弄清楚如何為板上的每個電源軌提供足夠的面積，以及當一開始沒有那么多平面時如何找到足夠的方法來分割平面。

此外，由于這些緊湊的幾何形狀，沒有空間使用平面電容器來管理 PDS。 所有電容器均直接內(nèi)置于 IC 中。 事實上，開發(fā)這些產(chǎn)品所需的設計專業(yè)知識已經(jīng)變得非常專業(yè)，這與傳統(tǒng)的PCB設計有很大不同。

能源管理

因此，我們考慮超低功耗產(chǎn)品的兩個參數(shù)——在很小的空間內(nèi)提供大量功能以及在任何設備中包含多個PDS。 在電源管理方面，手機的架構使其能夠在特定功能未激活時關閉。 此外，這也是確定 PDS 操作的關鍵所在。

作為設計師，您必須弄清楚如何管理手機中的所有主要消費者，以便它們在正確的時間關閉和打開。 在大多數(shù)智能手機中，無線電消耗的電量最多。 上傳視頻、圖片、大量數(shù)據(jù)等時，收音機常開，耗電較大。 在中低功耗范圍內(nèi)，有短信和簡單數(shù)據(jù)文件上傳。 功耗極低的一端是您的移動設備和持續(xù)監(jiān)控您位置的手機發(fā)射塔之間的“ping”。 從本質(zhì)上講，只有在完全關閉的情況下，您的手機才會在一定程度上消耗電量。

電池保護

接下來我們將討論超低功耗產(chǎn)品實現(xiàn)中最重要的一個方面：使電池壽命盡可能長。 對于智能手機來說，電池壽命是一個重要特性，但對于遠程監(jiān)控設備等其他產(chǎn)品來說，節(jié)能是絕對必要的。 此類產(chǎn)品的一個示例是夾在大型傳輸線上的電力線監(jiān)視器。 大多數(shù)情況下，這些設備的性能要求是電池必須使用至少一年。 但是，如果電容器類型錯誤，它們可能會泄漏，并且電池的放電速度會比預期快得多。

理論上，電容器應該是完美的絕緣體。 但他們不是。 如果電容用在80安培的電源中，就不會有幾微安的漏電，也不會有這么多問題。 然而，如果電池必須有一年的生命周期，無論多么小，電容器泄漏都可能成為一個大問題。 一般來說，超低功耗器件選用的電容與用作旁路電容的電容相同（一般為鉭電容）。 一般來說，這些并不是低泄漏，實際上并不是它們的性能標準。 電路板組裝、電路板設計、電路板加工廠家講解超低功耗實現(xiàn)電路板設計的PDS設計。

一般來說，陶瓷電容器不會引起漏電問題，但它們并不是最便宜的，因此它們不是遠程監(jiān)視器等超低功耗應用的默認選擇。 確定您選擇的電容器是否“防漏”的最好方法是閱讀設備的應用說明書。 如果沒有明確說明漏電電阻，最好尋找專門標識的電容器。

超低功耗器件的 PDS 要求與標準 PCB 實現(xiàn)的 PDS 要求有很大不同。 這些設備的特點是緊湊、高效的 PDS 設計，并且消除了任何潛在的功耗源。