聊聊：PCB设计降低电路功耗

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　　没有一定数量的电流和电压，电路将无法正常运行。但是，通过电路的电流或电压过大会损坏电路以及所有连接的组件。因此，设计人员必须注意电路消耗的功率。电路设计的相关问题可以到网站了解下，我们是业内领域专业的平台，您如果有需要可以咨询，相信可以帮到您，值得您的信赖！

　　电路的使用寿命更长，并且如果流过的功率较小，则不容易损坏。但是，设计人员必须在功能与功率之间取得平衡，并在计算时考虑到整个电子项目。

　　那么，如何减少电路的功耗呢？设计人员经常通过各种方法努力降低电路功耗，但是第一步是要了解什么是功耗以及为什么降低功耗如此重要。

　　不良的电路功耗

　　用最简单的术语来说，功耗是电压乘以电流的乘积，以瓦特表示。电路需要一定的功耗才能正常工作，但并非所有功耗都是理想的。电路中应将两种不同类型的功耗降至最低：动态和静态。

　　减少动态和静态功耗

　　动态功耗发生在电路短路或涉及开关操作时。假定在电路上没有任何活动或在电流泄漏期间，在电流流动期间会发生静态功耗。

　　设计人员还必须意识到由电源纹波引起的功耗尖峰，这会以意想不到的方式使电路崩溃。较高的静态或动态功耗会产生热量，如果不加以检查，可能会使组件不堪重负。尽管诸如散热器之类的部件可以减轻较高温度的影响，但高功耗所产生的热量仍会给电路及其周围的部件带来不必要的压力。

　　降低功耗的重要性

　　随着电子设备的小型化和移动设备的普及，最小化电路中的功耗对于现代世界变得越来越重要。降低功耗对于延长便携式设备的电池寿命以及使机器之间的连接高效节能至关重要。最新一代的电源USB标准通过降低功耗来提高效率，而又不牺牲性能。低功耗标准适用于单个USB端口和具有多个单独连接的USB集线器。

　　降低电路功耗很重要的两个主要原因。首先是功能，因为电路中意外的功率增益或损耗会降低效率或产生不必要的热量。第二个是成本，因为消耗较少功率的电子产品在运行和维护方面更具成本效益。

　　设计人员如何降低电路功耗？

　　电子项目中的每个组件都会导致该项目的功耗。各个组件具有功耗公差，并且通过许多组件累积的功率影响可能对整个项目产生进一步的影响。

　　使用低功耗设计技术

　　一组称为低功耗设计的设计原则使用多种因素来平衡组件内部和组件之间的功耗。这些因素可以包括电路活动，电流频率，过渡时间，电容负载，电压，泄漏电流和峰值电流。最小化这些因素中的每一个通常是不现实的。设计人员必须意识到这些特性之间的权衡，才能优化设计。例如，通过电路的高电压通常会导致高功耗。但是，如果该电路的活动级别较低，则其对项目总体功耗水平的贡献也可能较低。PCB建模软件通常可以预测电路内部的功耗，因此设计人员可以放心地结合使用低功耗设计技术。

　　通过低功耗设计降低功耗需要开发专门为实现低功耗而又不损失功能或效率的新技术。由于低功耗设计而开发的新技术比便携式设备具有更多的应用领域。用于计算机的新型RAM，具有降低的开关功率的逻辑门，高性能数据转换器和专用传感器是降低功耗的一些突破。与较早的技术相比，其中一些降低功耗的替代方案可将功耗降低多达70％。这些技术的广泛采用可以大大减少世界消耗的能源，即使电子设备的数量增加了。

　　改变阈值电压

　　减少电路功耗的另一个重要策略是根据组件内部的运行模式来改变组件内的阈值电压。当设备处于待机或关闭状态时，高阈值电压可最大程度地降低泄漏电流，从而降低静态功耗。设备工作时的低阈值电压可提高性能并最大程度地减少毛刺，从而降低动态功耗。设计人员可以通过电路控制阈值电压，并可以使用稳压器在整个项目的其余部分保持稳定的电压。

　　串联堆叠晶体管

　　降低电路功耗的另一种策略是串联堆叠晶体管。在关闭状态下连接在一起的两个晶体管比单个晶体管泄漏的电流更少。一种类似的方法称为LECTOR技术，它使用一个晶体管控制另一个晶体管的输入门，通过增加电阻来减少泄漏。无论晶体管是打开还是关闭，这种方法都有效。两种方法都降低了静态功耗。