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Los pequeños sistemas electrónicos portátiles siguen avanzando, como teléfonos móviles, PMP (reproductores de medios personales), DSC (cámaras digitales), DVC (cámaras digitales), PME (dispositivos médicos portátiles) y GPS (sistemas de posicionamiento global), cada vez más potentes. A continuación, algunos circuitos periféricos de PCB suelen tener los mismos requisitos, ya que su fuente de alimentación, puerto y MMI (interfaz hombre - máquina) utilizan tecnologías similares.
Estrategia de tres niveles para productos funcionales de bajo consumo de energía
Con la mejora de las funciones y el rendimiento de los sistemas portátiles, también aumenta la demanda de gestión del consumo de energía. Por lo tanto, las estrategias utilizadas por los fabricantes de equipos originales para resolver el problema del consumo de energía también están evolucionando.
La estrategia de primer nivel se centra en la eficiencia de los subsistemas de gestión energética, incluida la minimización de las pérdidas en los circuitos de PCB de convertidor DC / dc, ldo, gestión de baterías y protección de baterías.
Se trata de un enfoque centrado en los subsistemas de energía que depende en gran medida de la capacidad de los proveedores de semiconductores para producir componentes y dispositivos integrados que consumen menos energía que los dispositivos con arquitectura similar en el mercado. Esto traduce las principales tareas de los ingenieros OEM en la selección de componentes, equilibrando la eficiencia energética, el costo de los componentes y el tamaño del paquete.
Aunque esta estrategia es muy eficaz y el mercado de componentes ha logrado esta ventaja, la mayoría de los fabricantes de IC de señal mixta analógica y basada en la simulación no se han beneficiado mucho de la continua reducción del tamaño del proceso.
El enfoque de la estrategia de segundo nivel se ha desplazado de la fuente de alimentación a algunas partes del sistema e incluso algunas partes de la gran asic no funcionan en un momento determinado. La estrategia es particularmente eficaz cuando se aplica a usuarios de alta energía, como hardware de enlace inalámbrico y retroiluminación de pantalla, y puede apagarse incluso si el consumo de energía no es alto, como subsistemas de audio, puertos de E / S o configuraciones no volátiles. Memoria), para prolongar el tiempo de trabajo de cada carga. Por ejemplo, los teléfonos móviles producidos actualmente tienen 20 o más dominios de energía.
Además de ahorrar el consumo de energía causado por la corriente sin carga en circuitos de PCB de alta potencia, como los componentes de radiofrecuencia y el retroiluminación de la pantalla, esta estrategia puede reducir efectivamente el consumo de energía estática siempre que el sistema pueda apagar la parte del Circuito de PCB impulsada por un reloj. Con el desarrollo del proceso de fabricación de circuitos integrados, esta estrategia puede reemplazar eficazmente el control de la puerta del reloj y lograr el objetivo de reducir la corriente ociosa.
Esta estrategia de reducción del consumo de energía depende de la contribución técnica de los arquitectos de sistemas, los implementadores de software y hardware y los proveedores de asic. Aunque esta estrategia ha tenido éxito, también está limitada por el número de cargas en el procesador de la Aplicación. Estas funciones adicionales obligarán a los diseñadores a consumir más recursos informáticos, consumiendo así más potencia. Por ejemplo, los teléfonos móviles han cambiado de procesadores arm7 a procesadores arm9 y arm11, que se utilizan como recursos opcionales de Banda base y procesamiento auxiliar. Otros productos electrónicos portátiles tienen tendencias similares, aunque en menor medida.
La estrategia de tercer nivel se centra en reducir el consumo de energía de varias funciones sin sacrificar el rendimiento. Una tecnología viable es el uso de la gestión inteligente distribuida, que se caracteriza por no requerir una potente capacidad de procesamiento y velocidad de Banda base o procesador de aplicaciones.
Esta estrategia permite al procesador transferir todas las funciones al controlador periférico semiautomático. El resultado es un modo de trabajo: el procesador puede entrar en un Estado de sueño durante la actividad humana, en lugar de tareas de procesamiento de datos o comunicación. Sin embargo, las tareas de procesamiento de datos o comunicación requieren ejercer todas las capacidades del procesador. La unidad de retroiluminación de la pantalla inteligente es un buen ejemplo.
Esquema de retroiluminación bajo estrategia de tercer nivel
Los usuarios de productos electrónicos portátiles necesitan tener una pantalla claramente visible en diversas condiciones de iluminación ambiental. En la actualidad, los productos portátiles suelen utilizar fotodiodos o fototransistor para estimar el brillo de la luz ambiente y utilizarla como entrada para el control de los conductores de retroiluminación. Los sensores fotosensibles requieren señales para ajustar los circuitos de pcb: emocionados en forma de sesgo de corriente continua, amplificación y conversión analógico - digital, o al menos uno o dos niveles de detección de umbral.
Ya sea a través de componentes externos o simulando Pins de E / s en chip, el procesador principal generalmente monitorea la salida del sensor sensible a la luz a través de la conversión periódica de datos. La velocidad de esta conversión es de aproximadamente 1 a varias veces por segundo. A continuación, el controlador estima los resultados de la conversión y, en general, los divide en tres niveles, correspondientes a todo el día, un ambiente interior brillante o un ambiente oscuro.
El procesador completa este proceso de control: envía una señal de control al conductor de retroiluminación, que proporciona uno de los tres niveles de corriente posibles a la cadena led. Pero este método no es efectivo. De hecho, se trata de una forma de gestión de microprocesadores: bajo el monitoreo de recursos centrales poderosos y caros, las tareas se delegan en una parte del sistema y los costos de operación son más Bajos. Esto no parece ayudar a desinstalar las tareas del procesador.
Lo anterior es la introducción del controlador inteligente portátil, que hace que el diseño de los PCB sea más regular. El IPCB también ofrece fabricantes de PCB y tecnología de fabricación de pcb.
