蓝牙低耗能技术迈出了小而重要的一步

上网时间: 2010年12月13日? 作者:Chim Chan,区域销售经理(中国),Nordic半导体公司? 我来评论 【字号: ? ?小】

关键字:蓝牙4.0? 蓝牙低耗能? 血糖计?

用钮扣电池实现无线运作

蓝牙低耗能技术的特点是超低功耗,它将如何影响无线设计呢?这些特点意味着,用一个纽扣电池,例如一个3V、220mAh的 CR2032钮扣电池或者3V、160mAh的CR2025钮扣电池供电,蓝牙低耗能单模式芯片就能够运作很长时间(几个月甚至几年)。相比之下,传统的蓝牙技术(以及蓝牙低耗能双模式器件)通常需要至少两节AAA电池(其容量是钮扣电池的10至12倍,能承受的高峰电流更大)甚至更多节电池供电,最多只能工作几天或几星期(取决于用途)。 (注:有一些高度专业化的传统蓝牙产品,可以使用容量比AAA电池低的电池。)

例如,一节220mAh的 CR2032纽扣电池,如果它要持续工作至少一年,可以承受的最大额定电流(或放电率)仅25μA(220mAh 除以24小时再除以365天)。半导体发射电路的高峰电流为几十毫安,发射时间不超过这个时间的百分0.25- 迅速地返回到睡眠模式,这时消耗的电流只是几个毫微安- 如果平均电流保持在只有几十微安。

实际的情况更加复杂,因为典型的超低功耗收发器在工作时的高峰电流会降低产品规格说明书中列出的标称电池容量。这种效应称作电池(容量)的退化。电池出现退化是因为在放电过程中,电池的内阻增大。内阻越大,射频电路在短暂的高峰电流期间,电池(由于欧姆定律)不能提供最低电压的可能性越高,虽然它的容量仍然很大。

因此,芯片厂商正在努力设计单模式蓝牙低耗能收发器,在发送或接收数据包时的高峰电流适中(大约20mA,相比之下,传统蓝牙无线技术的高峰电流为30至35mA)。(有多家厂商提供“标准”器件,这是开放标准的主要好处之一- 但是要注意,一些“标准”器件比其他的好一些,例如,Nordic半导体设计了一种单模式蓝牙低耗能发射芯片,它的高峰电流低于15mA。)

但是,这在很大程度上取决于用途。对于典型的蓝牙低耗能传感器这种应用,例如连接到心率传感器的运动手表(假定每天使用1.2小时),Nordic单模式芯片的平均电流约为12μA,加上高峰电流较低,CR2032电池的寿命为两年。

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