本文導讀
無線傳感器產品常搭配紐扣電池工作,功耗性能是該類產品一項重要指標。ZSB101A是一款高集成度的低功耗智能藍牙芯片,將為無線傳感器產品減少電池焦慮。
例程配置
ZSB101A芯片出廠自帶有常規的AT指令數傳固件,同時也支持使用AMetal SDK包進行二次開發,SDK中提供了豐富的基礎例程。如果用戶既要使用AT指令數傳功能的同時又想擁有更低的功耗,則可以在SDK中選擇demo_zsb101a_core_ble_central_peripheral_ at_entry()例程,該例程是一個藍牙主從一體且可以通過串口AT指令驅動的藍牙數傳例程,例程中提供了兩個影響功耗的宏定義方便用戶設置,如圖1所示。
圖1例程功耗相關的宏定義 RTC1_ENABLE_IN_LOW_POWER宏定義用來控制例程在低功耗的時候是否開啟RTC1時鐘,DCDC_MODE_ENABLE宏定義用來設置例程是否啟用DCDC供電模式,低功耗下關閉RTC1時鐘和使用DCDC電源模式都可以幫助芯片降低功耗。下面我們實測看看不同設置下的功耗是多少。
功耗測試數據
在demo_zsb101a_core_ble_central_peripheral_ at_entry()設置RTC1_ENABLE_IN_LOW_POWER宏定義的值為0,即在低功耗下關閉RTC1時鐘,然后分別設置DCDC_MODE_ENABLE宏定義為0和1,對比測試低功耗模式下使用LDO電源模式和DCDC電源模式的功耗數據,以下測試結果是基于ZSB101A-EVB硬件的最小系統燒錄demo_zsb101a_core_ble_central_peripheral_at_entry()例程且發射功率默認0dBm時得到的。 ?測試場景1:低功耗模式+藍牙廣播,測試數據如表1所示,功耗波形圖如圖2所示。 表1低功耗模式+藍牙廣播功耗對照表
模塊類型 | 功耗條件 | LDO模式的功耗 | DCDC模式的功耗 |
ZSB101A-EVB測試樣機 | 211.25ms廣播周期 | 93.12uA | 60.18uA |
546.25ms廣播周期 | 39.40uA | 29.93uA | |
1022.5ms廣播周期 | 27.62uA | 19.28uA | |
2s廣播周期 | 15.11uA | 12.80uA | |
5s廣播周期 | 10.26uA | 8.30uA | |
10s廣播周期 | 8.16uA | 7.17uA |
圖2??ZSB101A-EVB樣機低功耗模式+211.36ms廣播功耗波形
?測試場景2:低功耗模式+藍牙連接,測試數據如表2所示,功耗波形圖如圖3所示。
表2低功耗模式+藍牙連接功耗對照表
模塊類型 | 功耗條件 | LDO模式的功耗 | DCDC模式的功耗 |
ZSB101A-EVB測試樣機 | 15ms連接間隔 | 288.42uA | 207.49uA |
45ms連接間隔 | 101.58uA | 74.95uA | |
360ms連接間隔 | 20.85uA | 15.96uA |
圖3ZSB101A-EVB樣機低功耗模式+45.12ms連接間隔功耗波形
?測試場景3:睡眠模式(此模式下芯片所有外設關閉)的功耗,測試數據如表格3所示。
表3睡眠模式的功耗對照表
模塊類型 | 功耗條件 | LDO模式的功耗 | DCDC模式的功耗 |
ZSB101A-EVB測試樣機 | 睡眠模式 | 374nA | 361nA |
測試結果分析
參考以上測試數據,假設使用ZSB101A芯片以2秒廣播間隔進行藍牙廣播工作,通過一個容量為210mAh的紐扣電池供電,在LDO模式下ZSB101A芯片功耗約15.11uA,則可以工作約1.59年。這種工作時長可以滿足無線傳感器低頻次進行數據傳輸、長續航的使用場景,降低電池的更換頻率,讓用戶減少電池焦慮。
審核編輯:湯梓紅
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原文標題:【產品應用】ZSB101A功耗性能測試,長續航能力減少電池焦慮
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