低功耗MCU在家电中的应用分析

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  • 最近几年由于人们对环保的重视,市场上开始关注节能低碳的电子产品,对家电等电子产品的低功耗性能也提高了要求,低功耗MCU在家庭的各种电器产品上将占据重要地位。

     在智能家电产品通电后,MCU就开始启动,由于MCU所消耗的电流只占整个家电产品消耗功率的很小一部分,所以通常对其工作电流大小不作要求,只要产品可以正常工作即可。一直到最近几年,由于人们日益重视环保,市场上开始关注节能低碳的电子产品,对家电及电子产品的低耗能也提高了要求,因此低功耗MCU在家庭的各种电器产品上开始占据重要地位。
      低功耗MCU的需求原因

      在电子产品上需要低功耗MCU的原因大部分出自环保的考虑:一方面,地球温室效应造成的问题需要大家通过节约能源来解决;另一方面,大量的电池若没有按正常渠道回收可能会造成土地和水资源污染。具体来说,低功耗MCU的需求可以归纳为以下几种情况。

      1. 一般家电电源来自电源插头,当插头插在插座上,即使家电没有启用也会消耗一些功率,通常来说这些消耗的功率越少越好。

      2. 家电若具有时钟功能,则当插头离开插座后,时钟所需的电源需靠内部电池提供,因此电池必须能够维持较长时间。

      3. 具有遥控功能的电器需维持较低的待机电流。

      4. 使用电池供电的电器用品其电池使用寿命要越长越好。

      5. 使用太阳能电池来代替使用一般电池的电子产品。

      通过以上五点可详细地说明低功耗MCU在家电上的应用。就第一点来说,目前许多家电插头一直插在插座上,这样即使没有使用也会消耗部分电流,所以环保人士才会极力倡导电器在没有使用的时候把插头拔掉。但是人们难免有时候会忘记拔掉插头,此时便可以使用低功耗MCU来降低待机电流。

      为了让待机电流降低,MCU需将系统频率切换为低速模式,如图1,当系统频率切换为fL时,MCU内部会将高速振荡器电路关掉,以节省其耗电电流。除此之外,整个MCU执行指令的耗电电流因系统频率切换为fL的缘故也会大幅降低,两者的耗电比例最大可以相差100倍(2毫安与20微安的差异)(注:图中高频系统振荡器有3种选择,低频系统振荡器有2种选择,一般高频的系统振荡器约在0.4MHz以上,低频系统振荡器约32kHz)。

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