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作為一款高頻度使用的低功耗產(chǎn)品,智能門鎖的電源管理是低功耗設計極其關鍵的一部分。高效、合理的電源管理設計能讓門鎖快速響應動態(tài)與靜態(tài)的動作切換,同時保持更低程度的功率損耗。
繼上篇章,本篇繼續(xù)智能門鎖電源管理2——
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電池升降壓
目前主流的智能門鎖大多數(shù)采用干電池進行供電,一節(jié)5號電池的標稱電壓為1.5V,對于智能門鎖的控制板,1.5V的電壓顯然是不夠的。一個MCU的供電電壓一般為3.3V,一個電機的供電電壓可能為5V。很多廠家選擇將電池進行串聯(lián),如4顆電池串聯(lián)后的標稱電壓為6V,為確保電量供應充足,再將4顆電池串聯(lián)后進行并聯(lián),即4串2并。當然,也有個別廠家將2顆電池串聯(lián)后再使用2顆進行并聯(lián),即2串2并,輸出的標稱電壓為3V。
若干電池4串,則供電電壓為6V,則需要再使用降壓的方案將該電壓降至適合電路控制系統(tǒng)的額定電壓,若干電池2串,供電電壓為3V,則需要使用升壓方式將該電壓升至電路的額定電壓。在這里,需要注意電池的使用過程中并不是恒定的1.5V,因為隨著電量的降低,其輸出電壓會不斷下跌,一般到0.9V以下電池電量基本耗盡。
應急供電
作為一款對安全系數(shù)非常考究的產(chǎn)品,電池低電量失效的應對措施必不可少。應急供電管理需要起到兩個作用:
1.當電池電量耗盡時,可即時進行替代供電。目前智能門鎖一般預留一個USB口可供用戶使用充電寶臨時替代電池進行供電;
2.當系統(tǒng)出現(xiàn)異常狀態(tài)無法自行重啟,且用戶并未在屋內無法將門鎖強行斷電重啟時,應急供電口的輸入應能將電池供電電路切斷至系統(tǒng)掉電,然后再進行電能供給,以此確保系統(tǒng)切換供電時也同步做了重啟動作。
鋰電池充電管理
鋰電池的引入更多的是在帶貓眼、人臉識別功能的智能門鎖,一款人臉識別模組的平均功耗約為1.2W,瞬時功率可達6.2W,單一的干電池顯然無法在確保一年以上的續(xù)航時間的同時滿足其電能消耗。因此5000+mAh級別、可重復充電的鋰電池成為了首選之一。目前集成化的鋰電池充電芯片已非常成熟,在設計中,散熱、過流保護需多加留意!