一种嵌入式系统节能装置制造方法及图纸

技术编号:10037280 阅读:101 留言:0更新日期:2014-05-11 03:01
一种嵌入式系统节能装置,包括处理器,与处理器连接的降压转换器,以及用于调节降压转换器的输出电压的外部第一电阻R1和第二电阻R2,处理器连接MOSFET管栅极,在外部N沟道MOSFET设置与R2并连的第三电阻R3。该方案使用外部MOSFET管,在不影响处理器正常工作的情况下,改变处理器在休眠或等待响应时的供电电压,此方案可在一定程度上提高电源利用效率。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种嵌入式系统节能装置,包括处理器,与处理器连接的降压转换器,以及用于调节降压转换器的输出电压的外部第一电阻R1和第二电阻R2,处理器连接MOSFET管栅极,在外部N沟道MOSFET设置与R2并连的第三电阻R3。该方案使用外部MOSFET管,在不影响处理器正常工作的情况下,改变处理器在休眠或等待响应时的供电电压,此方案可在一定程度上提高电源利用效率。【专利说明】一种嵌入式系统节能装置
本专利技术涉及一种嵌入式系统节能装置。具体指一种通过外部MOSFET管调节DC/DC电源反馈电阻完成降压节能的嵌入式系统的电源管理装置。
技术介绍
长期以来,便携式消费电子设备面临高性能和低功耗的挑战。这些电池供电系统通常使用嵌入式处理器,以便在处理多媒体应用时提供最大的处理能力,在睡眠模式时达到最小的功耗。处理器的功耗与工作电压的平方成正比,并与工作频率也成线性正比关系。因此,降低频率将线性地降低动态功耗,而减小内核电压能使动态功耗呈指数式下降。在传统的电池供电应用中,处理器内的动态电压调节通常是利用内部电压控制器实现的。内部寄存器允许调整后的内核电压受软件控制,以便降低能耗,最终实现最长的电池寿命。处理器在休眠模式或者等待响应过程中,外部供电电压并没有降低,导致供电系统效率比较低,这种方法对高性能手持式电池供电应用来说并不是最优的。
技术实现思路
本专利技术是一种嵌入式系统节能装置。该装置使用外部MOSFET管,在不影响处理器正常工作的情况下,改变处理器在休眠或等待响应时的供电电压,此方案可在一定程度上提高电源利用效率。本专利技术的技术方案是:—种嵌入式系统节能装置,包括处理器,与处理器连接的降压转换器,以及第一电阻Rl和第二电阻R2,其特殊之处在于:所述处理器连接MOSFET管栅极,在外部N沟道MOSFET设置与R2并连的第三电阻R3 ;所述处理器还连接一个额外电阻,控制电压Vc向反馈网络注入电流,调整控制电压的占空比可以改变平均直流电平;所述处理器连接有前馈电容Cf。上述MOSFET 管调节的 DC/DC 电源芯片包括 LM2574M,LM2883XMY 及 LTC3839。本专利技术的优点在于:1、硬件电路简单稳定,外围电路少,节省PCB面积。由于使用外部MOSFET管和DC/DC内部电压控制器作为系统动态电压调节,取代传统处理器内部电压控制器调节方法,使硬件电路简单稳定,外围电路少,可有效减小PCB面积,调试方便。2、有效降低系统功耗,延长电池使用寿命。通过改变反馈电阻阻值,从而改变系统供电电压,降低系统功耗,有效延长了电池使用寿命。3、可以实现任何输出电压组合和输出负载电流。利用控制电压向反馈网络输入信号,不仅使外围电路减少,还可以实现任何输出电压组合和输出负载电流,并能驱动除电容负载以外的各种负载。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术实现硬件原理图。【具体实施方式】参见图1,I)首先,以STM32F103V8为例,该处理器正常工作电压范围是2.0V至3.6V。2)在处理器板上的系统电源给DC/DC电源供电,通过外部电阻分压器Rl和R2将降压转换器的输出电压设置在3.6V。3)计算DC/DC电源的反馈电阻R2和R3的值,以及控制电压幅度Vc LOff和Vc _计算公式是:【权利要求】1.一种嵌入式系统节能装置,包括处理器,与处理器连接的降压转换器,以及第一电阻Rl和第二电阻R2,其特征在于:所述处理器连接MOSFET管栅极,在外部N沟道MOSFET设置与R2并连的第三电阻R3;所述处理器还连接一个额外电阻,控制电压Vc向反馈网络注入电流,调整控制电压的占空比可以改变平均直流电平;所述处理器连接有前馈电容Cf。2.根据权利要求1所述嵌入式系统节能装置,其特征在于:所述MOSFET管调节的DC/DC 电源芯片包括 LM2574M,LM2883XMY 及 LTC3839。【文档编号】G06F1/32GK203588193SQ201320671758【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年10月29日 优先权日:2013年10月29日 【专利技术者】王耀斌 申请人:陕西高新实业有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种嵌入式系统节能装置,包括处理器,与处理器连接的降压转换器,以及第一电阻R1?和第二电阻R2,其特征在于?:所述处理器连接MOSFET管栅极,在外部N?沟道?MOSFET?设置与?R2?并连的第三电阻R3;所述处理器还连接一个额外电阻,控制电压?Vc向反馈网络注入电流,调整控制电压的占空比可以改变平均直流电平;所述处理器连接有前馈电容?Cf。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王耀斌
申请(专利权)人:陕西高新实业有限公司
类型:实用新型
国别省市:

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