通过低压监控延长电池寿命

在当今时代，低功耗是每个系统都在朝着的方向发展，这使得工程师将其应用的功耗降至最低是一项关键挑战。低功耗是我们都可以同意的，特别是当它导致更低的电费和更长的手机电池时。

一、动态功耗

功耗是由充放电电容引起的动态功耗，其推导过程很简单，但是这个最终的结果却十分重要。

switching power 和负载电容、电压、0到1变化事件的发生次数、时钟频率有关;

switching power和数据无关，也就是传输的数据不会影响翻转功耗，但是数据的翻转率会影响翻转功耗。

由这个公式我们很容易得到如果想减少功耗，那么方法就是：

1. 降低电压;

2. 降低翻转率;

3. 减少负载电容;

②短路功耗(Internal Power)

短路功耗又可以称为内部功耗，主要原因是直接通路电流引起的功耗，即短路造成的。短路功耗是因为在输入信号进行翻转时，信号的翻转不可能瞬时完成，因此PMOS和NMOS不可能总是一个截止另外一个导通，总有那么一段时间是使PMOS和NMOS同时导通，那么从电源VDD到地VSS之间就有了通路，就形成了短路电流。

二、静态功耗

静态功耗是由于漏电流引起的，在CMOS门中，漏电流主要来自4个源头：

1. 亚阈值漏电流(Sub-threshold

Leakage, ISUB): 亚阈值泄漏电流是晶体管应当截止时流过的电流。

2. 栅极漏电流(Gate Leakage,Igate): 由于栅极氧化物隧穿和热载流子注入，从栅极直接通过氧化物流到衬底的电流。

3. 栅极感应漏电流(Gate Induced Drain Leakage, IGIDL): 结泄漏电流发生在源或漏扩散区处在与衬底不同电位的情况下。结泄漏电流与其他泄漏电流相比时通常都很小。

4. 反向偏置结泄漏(Reverse Bias Junction Leakage ,IREV):由少数载流子漂移和在耗尽区产生电子/空穴对引起。

在我们努力帮助系统设计人员降低功耗的过程中，我们家族中的最新骑士是TPS3847，它是 380nA Iq、18V - 业界最低的电源电压监视器。

TPS3847系列由宽工作电压、超低电流设备组成，用于监控电源引脚的电压。每当VCC电源电压下降到低于出厂调整的复位阈值电压时，该设备就会发出有效的低电平复位信号。VCC电压升高到阈值电压以上后，复位输出保持断言状态20毫秒(最大值)。

380毫安的超低电流消耗加上18伏的能力，使TPS3847成为低功耗和便携式应用的理想选择。TPS3847具有精度高、出厂微调阈值电压和极低功耗操作的特点。TPS3847采用行业标准的5引脚SOT封装。

电压监视器本质上是一种“永远在线”的设备。即使在待机模式下也始终监控电源电压，这使得下一代产品必须具有低 Iq 电压监控器。例如，当线路电源设备长时间处于待机模式时，例如台式机或家用电器，监控器仍然处于开启状态并工作。在电动工具或便携式医疗设备等电池供电应用中，用户希望在两次充电之间实现更长的电池寿命。采用低 Iq 电压监视器可以有效提高系统效率并提高能源之星评级。

TPS3847是一款电压监控器，非常适合监控 12V 应用，同时仅消耗 380nA 的电流。TPS3847 提供推挽逻辑，无需在输出端使用电阻器，并且仍然适用于最常见的逻辑电平。该产品还在其温度范围内提供 +/-2.5% 的精度，并采用行业标准 SOT23 封装。查看该设备是否满足您的 12V 需求，将功耗降低多达 100 倍。