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Il driver intelligente portatile rende il layout della scheda PCB più ordinato
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Il driver intelligente portatile rende il layout della scheda PCB più ordinato

Il driver intelligente portatile rende il layout della scheda PCB più ordinato

2022-03-30
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Author:pcb

I driver intelligenti portatili fanno Scheda PCB layout più ordinato, I piccoli sistemi elettronici portatili sono stati costantemente in evoluzione, come i telefoni cellulari, PMP(personal media player), DSC(digital camera), DVC(digital camera), PME(portable medical equipment) and GPS(positioning system), caratteristiche funzionali più della prossima generazione. Di conseguenza, i requisiti di alcuni circuiti periferici tendono ad essere simili, perché i loro alimentatori, porti, and MMI(human-machine interface) all use similar technologies.

Scheda PCB

Three-level strategy for low-power full-function products
With the increase of functions and performance of portable systems, Cresce anche la domanda di gestione dell'energia. Di conseguenza, le strategie utilizzate per affrontare il consumo energetico stanno evolvendo. Il primo livello di strategia si concentra sull'efficienza del sottosistema Gestione dell'energia, compresa la riduzione al minimo delle perdite in CC/Convertitori CC, LDO, gestione della batteria, e circuiti di protezione della batteria. Si tratta di un approccio incentrato sul sottosistema energetico che dipende in gran parte dalla capacità dei fornitori di semiconduttori di produrre componenti e dispositivi integrati che consumano meno energia rispetto ai dispositivi con architetture simili sul mercato. Ciò lascia il compito primario dell'ingegnere OEM come selezione dei componenti, bilanciamento dell'efficienza energetica, costo dei componenti, e dimensioni della confezione. Mentre questa strategia ha funzionato bene e il mercato dei componenti è consapevole dei benefici, La maggior parte dei fornitori di IC a segnale misto analogico e per lo più analogico non hanno beneficiato in modo significativo delle dimensioni del processo di restringimento.

Il focus della strategia di secondo livello si sposta dall'alimentazione elettrica ad alcune parti del sistema, anche quelle parti di ASI su larga scala che non funzionano in determinati momenti. Questa strategia è particolarmente efficace se applicata a utenti ad alta potenza come hardware wireless link e retroilluminazione del display, e può prolungare il tempo di funzionamento per carica spegnendo anche carichi a bassa potenza come sottosistemi audio, I/O porti, memoria di configurazione non volatile. I telefoni cellulari di oggi, per esempio, avere 20 o più aree elettriche. Oltre a risparmiare sulla corrente inattiva in circuiti ad alta potenza come componenti RF e retroilluminazione del display, Questa strategia può ridurre efficacemente il consumo di energia statica fintanto che il sistema può spegnere una parte del circuito a clock. Con lo sviluppo della tecnologia di produzione IC a dimensioni sempre più ridotte, Questa strategia può sostituire efficacemente il clock gating per raggiungere lo scopo di ridurre la corrente inattiva. Questa strategia di riduzione della potenza si basa sui contributi tecnici degli architetti di sistema, Implementatori hardware e software, e fornitori ASIC. Mentre questa strategia ha avuto successo, è stato anche limitato dalla quantità di carico sul processore dell'applicazione, e queste caratteristiche aggiuntive hanno costretto i progettisti a consumare sempre più potenti risorse informatiche. Per esempio, I telefoni cellulari sono passati da ARM7 a ARM9 e ARM11 processori come bande di base opzionali e risorse di elaborazione secondarie. Altri dispositivi elettronici portatili hanno seguito una tendenza simile, anche se in misura minore.

Le strategie di livello 3 si concentrano sulla riduzione del consumo energetico per varie funzioni senza sacrificare le prestazioni. Una tecnica possibile è quella di utilizzare la gestione intelligente distribuita, che non richiede la potenza e la velocità di elaborazione potenti della banda base o del processore di applicazione. Questa strategia consente al processore di consegnare tutte le funzionalità ai controllori periferici semi-automatici. Il risultato è una modalità in cui il processore può andare a dormire durante le attività umane piuttosto che attività di elaborazione dati o comunicazione che richiedono la piena potenza del processore, come il driver retroilluminato dello smart display.

Backlight scheme under the third level strategy
Users of portable electronics require a screen display that is clearly visible in all ambient light conditions. I dispositivi portatili attuali spesso utilizzano diodi fotosensibili o transistor per stimare l'intensità della luce ambientale e lo usano come input per il controllo retroilluminato del driver. I sensori fotosensibili richiedono circuiti di condizionamento del segnale: eccitazione sotto forma di polarizzazione DC, amplificazione e conversione analogico-digitale o almeno uno o due livelli di rilevamento soglia. Tramite componenti esterni o analogici I/O pin sul chip, Il processore principale di solito monitora l'uscita del sensore fotosensibile sotto forma di conversione periodica dei dati. La velocità di questa conversione varia da uno a diversi ordini di grandezza al secondo. Il controller valuta quindi i risultati e li classifica tipicamente in tre categorie, uno per tutto il giorno, per un ambiente interno ben illuminato, o per un ambiente poco illuminato. Il processore lo fa inviando un segnale di controllo a un driver retroilluminato, che fornisce uno dei tre possibili livelli di corrente alla stringa LED. Ma questo non è efficiente. In effetti, Questo è un modo di gestire i microprocessori: delegare le attività ad una parte del sistema con un costo di gestione inferiore, sotto la supervisione di una risorsa centrale potente e costosa da gestire. Questo non sembra aiutare lo scarico delle attività del processore.

1. Intelligent driver transfers processor tasks
Solutions based on the ADP5520 smart Backlight driver derive significant energy savings from LED drivers that can operate under microcontroller configuration control or automatically manage display lighting. L'ADP5520 è costituito da un convertitore di boost asincrono, un circuito programmabile di gestione della luce ambientale, una macchina di stato, e un extender di porte configurabile per salvare ulteriormente le risorse di sistema. I convertitori Boost possono alimentare fino a sei led bianchi in serie, con tensioni di serie fino a 24.5V e correnti di guida fino a 30mA. L'unità di misura della luce ambientale è divisa in sensori di luce ambientale per fornire tutte le funzioni di condizionamento del segnale, e insieme alla macchina di stato on-chip e al convertitore boost per raggiungere un totale di 128 livelli di corrente da 0 a 30mA. Con un processore che esegue solo servizi di controllo della luce simili alla curva di controllo, the ADP5520 was able to increase the operating time per charge by 15% in tests simulating various mobile phone usage (Figure 1). L'aggiunta del rilevamento della luce ambientale al metodo di controllo ADP5520 ha determinato un tempo di standby superiore del 50% per carica rispetto alla misurazione di base. Queste curve simulano applicazioni interattive mobili che non richiedono funzionalità RF, come i giochi, lettura e scrittura di messaggi di testo e e-mail, o applicazioni fotografiche. I progettisti volevano che i loro prodotti passassero agevolmente tra diversi livelli di luce, non basta cambiare. Lo schema di illuminazione sotto controllo del processore richiede un gran numero di interazioni del processore per ottenere transizioni fluide, quindi aumenta significativamente il carico del processore rispetto ad un semplice controllo on-off. Driver LED intelligenti, come l'ADP5520, può raggiungere una varietà di variazioni di corrente di illuminazione e attenuazione, incluso lineare, quadrato, e leggi cubiche, thus further reducing processor load (Figure 2). Questo driver configurabile ha 15 fade discontinue e indipendenti - tempi di uscita che vanno da 300ms a 5.5s. C'è un timer di dimming resettabile sul chip, che può essere programmato per uno dei 15 intervalli di tempo da 10s a 120s.

2. Smart drives provide additional low-bandwidth capabilities
In addition to saving energy, tali unità intelligenti possono fornire più valore abilitando altre periferiche a bassa larghezza di banda. Per esempio, L'ADP5520 integra un extender di porta configurabile che fornisce otto I/O perni. Due I/I perni O possono anche essere collegati ad un terzo pin dedicato come perno di corrente indipendente per indicatori LED con dimmerazione programmabile, commutazione, e controlli sfarfalli. I pin rimanenti sono programmabili per tastiera o generale I/O. Questi driver LED ausiliari consumano da 0 a 14 mA di corrente e possono essere dimmerati o dimmerati in 64 passaggi. Come per il consumo corrente di retroilluminazione principale, l'indicatore collegato al perno ausiliario del driver può essere acceso o spento, o la regolazione della luce può essere ottenuta tramite sequenze lineari o non lineari.

3. The intelligent driver can reduce the number of PCB cables
To allow configuration data to flow from the processor to the smart drive and for status, I/O, o dati di pressione del tasto per tornare al processore, l'ADP5520 implementa un'interfaccia I2C. Questa configurazione riduce il numero di dispositivi e cavi tra periferiche e controller, semplificando così Scheda PCB progettazione in dispositivi elettronici portatili ad alta densità.