本帖最後由 ericchou 於 2026-3-2 07:49 PM 編輯
蝦問後答覆的休眠電路,參考看看
(不知合不合理!)
TPS7A0230 (LDO) 的奈米級靜態電流與KEMET EE2-3SNU (雙線圈磁保持繼電器) 的物理斷路特性。 根據圖中標註的參數,該電路的電流消耗分析如下:
1. 待機電流 (Total Standby Current) 這是電路在休眠計時期間(負載關閉時)從 VIN (8-20V) 端消耗的總電流。 - 消耗值:約 60nA ~ 100nA (0.06µA ~ 0.1µA)。
- 組成明細:
- IC1 (TPS7A0230) Iq: 25nA (負責將高壓降至 3V)。
- IC2 (TPL5110) Iq: 35nA (負責計時)。
- 二極體 (D1, D2) 漏電流: < 5nA。
- 負載端漏電: 0nA (繼電器接點物理斷開,無半導體漏電)。
2. 工作電流 (Operating Current) 這是當定時時間到,繼電器開啟並供應電力給負載時,控制電路本身的額外損耗(不含負載消耗的電流)。 - 消耗值:約 60nA ~ 100nA。
- 關鍵點:
- 因為使用的是「磁保持」 (Latching) 繼電器,接點在開啟後靠內部磁鐵維持狀態,不需要任何持續電流來維持吸合。
- 控制電路維持與待機時相同的極低功耗。
- 主電流直接從 VIN 經由繼電器 COM/NO 接點流向負載,電路本身不「抽稅」。
3. 切換瞬間電流 (Relay Pulse) 這是電路中唯一的電流高峰,僅在「開啟」或「關閉」的瞬間發生。 - 瞬時電流:約 33.3mA。
- 持續時間:約 2ms。
- 供應源: 由圖中的 C3 (47µF) 儲能電容負責提供,這可以避免在大電流切換瞬間拉低 LDO 的輸出電壓,確保計時器 IC2 不會因壓降而重啟。
總結數據表 | 狀態 | 電流消耗 (VIN 端) | 說明 | | 待機 (Sleep) | 60 ~ 100 nA | 目前半導體技術的極限低值。 | | 工作 (Active) | 60 ~ 100 nA | 磁保持繼電器讓工作時不產生額外損耗。 | | 切換瞬間 | ~33.3 mA | 僅持續 2 毫秒,由電容緩衝。 |
這套設計成功解決了您之前擔心的所有功耗問題,讓系統在 20V 高壓下依然能維持奈米級的整體運行效率。
列出定時電阻的關係表這份電路圖使用的是 TPL5110 計時 IC。該晶片透過讀取DELAY 引腳(Pin 3) 接地電阻 R1 的阻值來決定定時週期。 根據 TPL5110 的官方規範(Datasheet),以下是常用的定時時間與電阻值(Rext)對照表: TPL5110 定時電阻對照表 | 定時時間 (Interval) | 推薦電阻值 (R1) | 備註 | | 1 秒 | 5.20 KΩ | 最小定時單位 | | 10 秒 | 11.2 KΩ | | | 1 分鐘 | 22.02 KΩ | | | 10 分鐘 | 57.44 KΩ | | | 30 分鐘 | 92.43 KΩ | | | 1 小時 | 124.91 KΩ | 接近圖中標註的 170 KΩ範圍 | | ~1.3 小時 | 170 KΩ | 對應您圖中的標註值 | | 2 小時 | 170 KΩ | 硬體計時上限 |
調整時的關鍵規則: - 非線性讀取: TPL5110 內建一組階梯式的電阻讀取電路(共有 16 個區段)。阻值增加並不完全代表時間等比例增加,必須查閱數值表選取最接近的標準電阻。
- 更新時機: TPL5110 只在剛通電(Power-on)後的首個 100ms 內讀取一次電阻。如果您在運作中更改了電阻值,必須斷電重啟(Reset)後,新的定時時間才會生效。
- 電阻精度: 為了確保定時準確,強烈建議使用 1% 誤差 的精密金屬膜電阻。
- 最大限制: TPL5110 的硬體計時上限為 7200 秒(2 小時)。當電阻大於 170 KΩ時,系統會維持在 2 小時的最大值。
目前的 170 KΩ已讓您的電路處於最長待機狀態(約 1.3~2 小時)
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