Скорее всего, вы создали способ настройки тока в своей конструкции, поскольку устройство выполняет непрерывный мониторинг в режиме реального времени в различных условиях, тем самым гарантируя, что устройство минимизирует потребление тока в каждый момент времени. Но действительно ли вы минимизируете энергопотребление? Что, если бы у вас был способ динамически регулировать уровень напряжения одновременно? Сколько еще заряда батареи вы сэкономите?
Чтобы проиллюстрировать потенциал дополнительной экономии энергии, давайте сравним несколько простых примеров. Чтобы подчеркнуть этот момент, я собираюсь использовать простую математику. Ваше устройство может быть намного сложнее, но принцип должен быть таким же. Все оптические сенсорные системы предназначены для работы в более сложных и неблагоприятных условиях измерения - например, кто-то бежит и потеет по тенистой смешанной тропе. Алгоритмы оптических датчиков, которые пытаются измерить такие параметры, как частота сердечных сокращений в этих сложных условиях, должны настроить ток светодиода на самый высокий raдля достижения лучшего отношения сигнал/шум (SNR) для более точного непрерывного считывания. Как правило, схема оптического зондирования состоит из последовательно соединенных светодиодов с оптическим аналоговым входным интерфейсом (AFE), управляемым напряжением V. Светоизлучающие диоды. Давайте рассмотрим систему на основе зеленого светодиода, в которой V-образный светодиод, питающий светодиод и цепь AFE, зафиксирован на 5 В. При максимальном номинальном токе (100 мА) прямое падение напряжения на светодиоде принимается равным 4 В, а падение напряжения на оптическом AFE - 1 В.
Светодиод V = 5
В,VF = 4 В, 100 мА В
DRV = 1 В
Теперь давайте рассмотрим, что происходит с этой системой, когда условия измерения становятся благоприятными, например, когда один и тот же человек работает или даже спит за столом в офисе. При благоприятных условиях предложенный алгоритм позволяет значительно снизить ток оптического датчика. При более низких токах, таких как 5 мА, прямое падение напряжения на светодиоде упадет до 3 В, оставив 2 В на оптической автофокусировкеЕ.
Светодиод V =
5 ВВ, F равен 3 В, 5 мА
DRV = 2 В
Однако при более низких токах напряжение, необходимое для правильной работы на этом AFE (его совместимое напряжение), падает. Однако из-за фиксированных 5 В на светодиоде V V DRV на самом деле выше, чем при неблагоприятных условиях. Например, если совместимое напряжение AFE составляет V DRV_COM = 0.16 В, мы видим, что напряжение на обоих концах AFE превышает 1.84 В. Это фактически означает, что система потребляет на 1,84 В x 5 мА больше энергии, чем ей действительно нужно.
Фактически, любая система, которая использует архитектуру с фиксированным V-образным светодиодом и нуждается в масштабировании для неблагоприятных условий, в конечном итоге будет потреблять слишком много энергии при благоприятных условиях. Однако, если V-светодиод установлен регулятором с динамическим масштабированием напряжения (DVS), который можно регулировать вверх и вниз в соответствии с текущей настройкой, потребляемая мощность может быть сведена к минимуму. Фактически, система может регулировать V-образный светодиод, чтобы свести к минимуму следующиеing для каждого текущего параметра с некоторым соответствующим запасом.
СВЕТОДИОД - (V F + V DRV_COM)Даже
при простом подходе к справочной таблице установка напряжения в соответствии с определенным диапазоном тока может привести к значительной экономии энергии, тем самым продлевая срок службы батареи устройства.
