如何降低電路中的功耗？我們知道，如果沒有足夠的電流和電壓，電路就無法正常運(yùn)行。但是，通過電路傳遞過多的電流或電壓可能會損壞電路以及任何連接的組件。

因此，設(shè)計(jì)人員必須注意電路消耗的功率。在保證電路正常運(yùn)行的同時(shí)，通過電器的電量較少，則電路的使用壽命自然會更長并且不易損壞。然而，開發(fā)人員必須在功能與功率之間取得平衡，并在計(jì)算中考慮到整個(gè)電子項(xiàng)目。

那么，如何降低電路中的功耗呢？電子產(chǎn)品開發(fā)人員經(jīng)常努力通過各種方法來降低電路功耗，但是，第一步是了解什么是功耗以及為什么降低功耗如此重要。

一、不良的電路功耗

簡單來說，功耗是電壓乘以電流的乘積，以瓦特表示。電路需要一些功耗才能正常工作，但并非所有功耗都是可取的。電路中應(yīng)盡量減少兩種不同類型的功耗：動態(tài)和靜態(tài)。

二、降低動態(tài)和靜態(tài)功耗

當(dāng)電路短路或涉及開關(guān)操作時(shí)會發(fā)生動態(tài)功耗。靜態(tài)功耗發(fā)生在電流流動期間，當(dāng)電路上沒有活動時(shí)或電流泄漏期間。

設(shè)計(jì)人員還必須注意由電源紋波引起的消耗峰值，這可能會以意想不到的方式破壞電路。高靜態(tài)或動態(tài)功耗會產(chǎn)生熱量，如果不加以控制，可能會使組件不堪重負(fù)。盡管散熱器等組件可以減輕高溫的影響，但高功耗產(chǎn)生的熱量仍然會給電路及其周圍組件帶來不必要的壓力。

三、降低功耗的重要性

隨著電子產(chǎn)品變得越來越小和移動設(shè)備變得越來越普遍，最小化電路中的功耗對于現(xiàn)代世界變得越來越重要。降低功耗對于延長便攜式設(shè)備的電池壽命以及使機(jī)器之間的連接更節(jié)能至關(guān)重要。最新一代的電源USB標(biāo)準(zhǔn)通過降低功耗來提高效率，而不會犧牲性能。低功耗標(biāo)準(zhǔn)適用于單個(gè)USB端口和具有多個(gè)單獨(dú)連接的USB集線器。

降低電路功耗很重要有兩個(gè)主要原因。首先是功能性，因?yàn)殡娐分幸馔獾墓β试鲆婊驌p耗會降低效率或產(chǎn)生不必要的熱量。第二個(gè)是成本，因?yàn)橄妮^少功率的電子設(shè)備在運(yùn)行和維護(hù)方面更具成本效益。

四、如何降低電路中的功耗？

電子項(xiàng)目中的每個(gè)組件都會影響該項(xiàng)目的功耗。單個(gè)組件具有功耗容差，并且通過許多組件的功率累積效應(yīng)會對整個(gè)項(xiàng)目產(chǎn)生進(jìn)一步的影響。

（1）使用低功耗設(shè)計(jì)

我們可以通過使用各種因素來平衡組件內(nèi)部和組件之間的功耗。這些因素可能包括電路活動、電流頻率、轉(zhuǎn)換時(shí)間、容性負(fù)載、電壓、漏電流和峰值電流。將這些因素中的每一個(gè)都最小化通常是不現(xiàn)實(shí)的，但是開發(fā)人員必須意識到這些特性，以權(quán)衡優(yōu)化電路。

（2）改變閾值電壓

另一個(gè)降低電路功耗的重要策略是改變組件內(nèi)的閾值電壓，具體取決于這些組件的運(yùn)行模式。器件處于待機(jī)或關(guān)閉狀態(tài)時(shí)的高閾值電壓可以最大限度地減少泄漏電流，從而降低靜態(tài)功耗。設(shè)備運(yùn)行時(shí)的低閾值電壓可提高性能并最大限度地減少毛刺，從而降低動態(tài)功耗。設(shè)計(jì)人員可以通過電路控制閾值電壓，并使用穩(wěn)壓器在整個(gè)項(xiàng)目的其余部分保持穩(wěn)定的電壓。

（3）串聯(lián)堆疊晶體管

降低電路功耗的另一種策略是串聯(lián)堆疊晶體管。在關(guān)閉狀態(tài)下連接在一起的兩個(gè)晶體管比單個(gè)晶體管泄漏更少的電流。一種類似的方法，如使用一個(gè)晶體管來控制另一個(gè)晶體管的輸入柵極，通過增加電阻來減少泄漏。無論晶體管是開還是關(guān)，這種方法都有效。這兩種方法都降低了靜態(tài)功耗。