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  • 春节假期延期三天 是否需要再延长?专家回应了

    春节假期延期三天 是否需要再延长?专家回应了

    1月27日,国务院办公厅发布通知:延长2020年春节假期至2月2日(农历正月初九,星期日),2月3日(星期一)起正常上班。 按照原本安排,春节假期时间为1月24日至30日放假调休,共7天。此次调整相当于延长了3天。 据央视报道,对于假期延期三天是否足够,中国疾控中心副主任冯子健表示:当然是延长得越长越好,但我们也要平衡,人们还要生活工作,应急物资还要生产运输。 他表示,既要有利于疫情的阻断,又要减少对社会运行、人们生活的影响,需要作出平衡把握。 今日,国务院办公厅发布关于延长2020年春节假期的通知。 经国务院批准,为加强新型冠状病毒感染的肺炎疫情防控工作,有效减少人员聚集,阻断疫情传播,更好保障人民群众生命和身体健康,现将延长2020年春节假期的具体安排通知如下: 一、延长2020年春节假期至2月2日(农历正月初九,星期日),2月3日(星期一)起正常上班。 二、各地大专院校、中小学、幼儿园推迟开学,具体时间由教育部门另行通知。 三、因疫情防控不能休假的职工,应根据《中华人民共和国劳动法》规定安排补休,未休假期的工资报酬应按照有关政策保障落实。

    时间:2020-02-14 关键词: 延长 春节 假期

  • 这样做,能让你的iPhone寿命延长!

    这样做,能让你的iPhone寿命延长!

    屏 幕 清 洁 手机屏幕上一道道脏痕实在影响美观程度,小编教你一招,让你的手机干净如初,还能好几天不落灰,只要两步,一起来试试看吧!同样的,首先关机,然后在屏幕上均匀地抹上牙膏。   抹匀后用略微湿润的毛巾擦净即可!是不是很简单,来看看效果,屏幕blingblig的亮洁如新!同样的方法也可以用来清洁手机摄像头哦,拍照会清晰很多~ 注意:请选择普通的白牙膏,不要使用凝胶类牙膏或儿童牙膏哦~ 手 机 充 电 相信很多朋友都遇到过手机充不进电或者充电慢的问题,怎么解决?别急着拿去修,这个地方清理一下,充电速度立马快很多~   材 料 :棉签一支、牙签一支、酒精少量 步 骤 1、取少量棉签上的棉花,将其缠绕在牙签上,为什么用牙签呢,因为牙签较细,方便插入充电口进行清洁~缠好后蘸取少量酒精。   2、手机关机后,将牙签插入充电口中进行清洁,很多时候充不进电或者充电速度慢,都是因为充电口灰尘太多,用棉签蘸取酒精将充电口的灰尘拂去,等酒精挥发后就可以正常充电了。   手 机 省 电 总觉得手机用电快?试试关闭手机这几个功能,立马省下80%的电! / 关 闭 APP 通 知 / APP通知可以在锁屏的情况下,提醒你收到了新内容~但如果你关注了过多的APP的话,这项功能就实在太耗电了,建议大家关闭不常用的推送通知,可以点击设置—通知—允许通知关闭。   / 降 低 屏 幕 亮 度 / 屏幕是手机最耗电的地方之一,其实屏幕太亮不仅耗电还伤眼睛,建议大家设定成屏幕亮度自动调整模式,点击设置—显示与亮度—自动亮度调节。   / 关 闭 Spotlight 搜 索 / iPhone用户左滑屏幕可以看到Spotlight搜索,在搜索栏输入关键词,可以快速切换app或搜索手机内的内容。如果平时不怎么用搜索功能,可以点击设置—通用—Spotlight搜索关闭。   / 关 闭 iCloud 云 备 份 功 能 / 相信大部分人都不太知道这个功能怎么用,建议可以直接关闭。点击设置—iCloud—备份—iCloud云备份关闭即可,能帮助你省下不少电。   充 电 线 损 坏 手机充电线用久了,橡皮套容易撕裂,火线暴露在外,如果不及时修复,可能会造成意外。   准备一小截吸管,从吸管中间剪开,将吸管包裹破损的地方,然后用橡皮筋系紧即,简单一小招,用1万年都不会坏~   更简单的也有!直接用创可贴包裹破损的橡皮圈即可~   除此之外,还可以用彩绳进行修复,好看又安全!将彩绳缠绕在充电线上,每缠绕几圈就打一个结固定,这样重复编织,将破损的橡皮套覆盖后就可以了。   有耐心的朋友可以用缠绕整条充电线,不同颜色混搭,打造一条独一无二的彩色充电线~   充 电 注 意 事 项 / 及 时 充 电 / 千万不要等到自动关机再充电,其实手机电量低于20%就已经对电池造成伤害了,这也是为什么大多数手机会在电量低于20%左右就开始提醒的原因;另外手机充满电要及时拔除,否则手机会一直维持在满电的状态,加快电池的损耗。

    时间:2018-03-18 关键词: iPhone iOS 寿命 延长

  • 延缓衰老:人类寿命将延长到120岁

    延缓衰老:人类寿命将延长到120岁

    权威专家表示,在60年的时间里,人类寿命可能会达到120岁。研究表明,延缓我们生物或“内在”衰老过程是完全有可能的,与人体DNA相互作用的药物可更长久地维持人体机能,这可能有助于我们比目前81岁的预期寿命多活几十年。 然而专家强调,药品必须结合健康的生活方式才能充分发挥作用。我们不知道平均寿命120岁会如何影响我们的生活质量,也不知道这些药品有什么潜在的副作用。此类药品已有6种在俄罗斯获得许可,包括维持免疫系统功能的胸腺素和保护大脑活动的皮质素。几个欧洲国家就未来3年内开始药物测试正在进行会谈。 以 “肽技术理论”为基础的药物与DNA相互作用会增加某些延长寿命所需蛋白质的合成。圣彼得堡生物统计与老年学研究所所长弗拉基米尔•哈文森教授在日内瓦国际寿命研讨会上说:“衰老的其中一个主要特征是蛋白质合成减少。 通过研究我们得出结论:用肽生物调节剂可以将蛋白质的合成恢复到正常水平,并且我们发现了一种最好的方式来维持大量自然肽的生产合成。我们科学研究所的技术是基于抽取动物组织中与人类相同的多肽。” 莫斯科GLMED医疗中心的研究人员也做了类似的研究:对31至72岁的60名患者进行了药物治疗评估。结果显示,结合健康的生活方式,服用药物12个月后患者的生物年龄平均降低了两岁以上。专家们强调,这些药物应该结合健康的生活方式——地中海式饮食,多做运动,避免压力。 国际老年医学协会临床科主任Mario Barbagallo说:“地中海式饮食是世界上最完美的饮食习惯。根据研究,保持这种饮食习惯的人寿命更长,患心血管疾病、肥胖、动脉粥样硬化、糖尿病和癌症的几率更小。” 弗拉基米尔•哈文森教授补充道:“如果拥有健康的生活方式,就将有一个良好的开端。干净的环境、新鲜的食物、运动以及医疗的进步(尤其是肽技术的进步)可以让今天的年轻人活到120岁。然而,最重要的是我们要明白,没有人想过一个长久却不健康的生活。我们现在的主要目标就是让人们尽可能久的保持健康。”

    时间:2017-05-31 关键词: 寿命 延长 衰老 新鲜事

  • 微功耗IC延长监护仪电池寿命方案

    本文介绍了一款利用微功耗IC实现的低功耗心率监护仪(HRM)。首先将给出HRM的定义,并介绍模拟前端,包括主信号链和其他用来实现特殊功能的电路;然后提供一种用于设计FIR(数字有限脉冲响应)滤波器的方法;最后,显示该HRM的实验结果,包括心率计算的精度和HRM的功耗。 许多因素决定了病患监护设备需要采用低电压和低功耗工作,因而需要采用低功耗、高精度的IC器件。其中一个因素是电池的持续使用:在Holter监护仪和其他的便携移动式心电图(ECG)系统中,电池已使用了数十年。作为唯一的电源,低压电池确保病人(以及设备)在故障条件下不会接触到高电源电压,因此必须使用低功耗IC,以便延长电池寿命。影响医疗保健用IC的另一个决定性因素是,市场要求提供更多的功能,但又不能增加空间、功耗或者成本。 本文介绍了一款利用微功耗IC实现的低功耗心率监护仪(HRM)。首先将给出HRM的定义,并介绍模拟前端,包括主信号链和其他用来实现特殊功能的电路;然后提供一种用于设计FIR(数字有限脉冲响应)滤波器的方法;最后,显示该HRM的实验结果,包括心率计算的精度和HRM的功耗。 心率监护仪(HRM) HRM是一种个人监护设备,病人可以利用它来实时测量心率,或记录下来以供日后研究。HRM的主要功能是计算心率并显示ECG波形,此外还应提供导联脱落检测。HRM一般是便携式设备,采用电池供电,因此功耗必须很低。 在本文提出的设计中,HRM的模拟前端利用下列器件构建:微功耗仪表放大器、运算放大器,以及一个内置12位ADC、采样保持放大器和数字处理器的微转换器。处理后的数据送往PC进行显示。 HRM的模拟前端 图1显示了该设计的系统框图。微功耗仪表放大器构成了出色的HRM输入放大器,其微功耗、小尺寸、整个频率范围内的高共模抑制比(CMMR)、轨到轨输入和输出等特性非常适合这种应用。皮肤电位介于0.2mV到2mV.高性能的微功耗仪表放大器可解决许多常见的人体皮肤电位测量难题。对于这种应用,最佳的仪表放大器应当具有高CMMR,以便抑制共模信号,例如手术室设备的线路噪声或高频EMI等。它还应当具有轨到轨输出的特性,以便提供宽动态范围,从而提供典型仪表放大器难以实现的更高增益。此外,当在微功耗仪表放大器(例如,ADI公司的AD8236)之前使用串联输入电阻时,设计人员应当配置RC滤波器来降低高频噪声。 微功耗仪表放大器后接一个积分器反馈网络。该网络利用4.7μF电容和100kΩ电阻实现,用以设置高通滤波器的-3dB截止频率。它可以抑制电极的半电池超电势可能产生的任何差分直流偏移。 微功耗运算放大器可提供13倍的额外增益,用于放大微弱信号。有源二阶低通贝塞尔滤波器用于消除约50Hz以上的信号。 因为电路采用电池供电,所以将电路的参考电压连接到病人,就能使病人作为参考,从而提高共模抑制性能。这对于测量人体产生的ECG信号很重要。请注意,有些机器是从踩踏板获得电源,因此没有使用隔离。 参考电压 本设计中,假设ECG信号的范围为0.2mV~2mV.为防止信号被箝位并使ADC的动态范围达到最大(0V~1.25V),设计中增加了0.625V偏置。如图2所示,电阻分压器和缓冲器产生0.625V参考电压,它也用于偏置ECG信号(见图1)。 图2:参考电压。 导联脱落检测 如果电极接触不良,HRM应提供报警信号。若微功耗仪表放大器的输入端采用2个20MΩ电阻(见图1),当电极脱落人体时,输入会被偏置到固定的电平。正常工作时,微功耗仪表放大器的输出是参考电压;如果一个电极脱落,输出将变为0V.图3所示为导联脱落检测电路,微功耗仪表放大器的输出端连接到检测电路的输入端。 图3:导联脱落检测 事实上,导联脱落检测电路是一个用放大器实现的具有迟滞的比较器。单电源供电时,必须偏置参考电压,使电路完全在第一象限工作。图4显示了实现方法。电阻分压器(R2和R1)产生一个正参考电压,用以与输入电压进行比较。图4中给出了设计直流阈值所用的公式。 图4:单电源供电的比较器 参考图3,R1=5.1kΩ,R2=R3=2.4MΩ,Vcc=3.3V,Vol=0V,Voh=3.3V.利用图4中的公式可得:Vtl=0.006983V,Vth=0.013966V, 迟滞=Vth–Vtl=0.006983V. 正常工作时,微功耗仪表放大器的输出应为Vref;如果导联脱落,比较器的输出将是0V.当比较器的输出上升到3.3V时,微功耗仪表放大器的输出也是0V.根据微控制器的中断模式,上升沿或高电平可以触发微控制器的中断。当导联再次接上时,比较器的输出将降至0V,下降沿或低电平可以触发中断。 微转换器中的信号处理 图5显示了HRM的模拟输出。我们可以看到从220V电力线耦合而来的50Hz噪声。采集到的信号可以通过微转换器中的数字陷波滤波器处理。为此,我们根据200Hz的采样频率,设计了一个二阶FIR滤波器。陷波滤波器用于抑制50Hz干扰。所选的设计程序为零极点配置方法。 图5:HRM的模拟输出 我们使用Matlab的FDAtool设计陷波滤波器。图6所示为FDAtool.在零极点图中,将两个零点配置在±π/2相位处。对于200Hz采样速率,50Hz分量将被消除。 图6:FDAtool 此外,零点配置在单位圆中,FIR的系数为整数,因此,微转换器的计算负担大为减轻。下面是传递函数: 可以将该传递函数转换为可编程递归算法: 该方程式中,n表示当前值,n-1表示前一时刻的值,依此类推。 根据系数,C代码如图7所示。 图7:陷波滤波器的C代码。 图8是数字陷波滤波器之后的ECG波形。50Hz噪声已被消除。 图8:PC上显示的ECG波形。 心率计算的精度 根据针对心脏监护仪、心率表和报警的标准ANSI/AAMI EC13:2002,“心率表可容许的最小范围应为30bpm~200bpm,可容许的读取误差不得大于输入速率的±10%或±5bpm(以较大者为准)。” 我们利用Fluke MPS-450多参数ECG仿真器,在HRM板的输入端产生ECG信号。心率可以在仿真器上改变。微转换器对电路板的输出进行采样,并计算心率。心率值将传输到PC以供显示。表1显示了该实验的结果。 表1:实验结果。 功耗 HRM设计采用锂电池或纽扣电池供电,以便可以长时间使用在便携应用(例如:运动监护)中。应保证模拟前端在1.8V~5V工作。 采用3.3V电源时,模拟前端板的电流消耗为300μA,微转换器的电流消耗为330μA(使用1MHz内部系统时钟)。HRM的总电流消耗为660μA.假设纽扣电池的容量为50mAh,那么该电池可以保证大约75小时的工作时间。

    时间:2014-03-06 关键词: 电池寿命 监护仪 延长 微功耗ic

  • 纯电动汽车延长续航里程的关键是什么?

    [摘要] 随着EV时代的到来,蓄热技术被重点提出。如果相关研究获得成功,就能减少纯电动汽车续航里程因暖气和冷气问题而大幅缩短的担心。   ”纯电动汽车(EV)用起来到底怎么样?” 应该有很多读者都有这种疑问。   EV与汽油车相比运行成本低,不排放破坏环境的有害物质(二氧化碳和氮氧化物),作为汽车的未来形态频繁成为热门话题。另外,发生灾害时还能当电源使用,所以在东日本大地震后关注度进一步升高。但如果被人问”想买吗?”,则很难点头。目前在街上EV也确实还不多见。   消费者犹豫要不要买的主要原因应该是充电一次可行驶的续航距离太短。例如,2013年8月日产汽车官网上记载的EV”LEAF”(中国名:聆风)的官方续航距离(JC08模式)为228km。比过去大幅延长,理想的情况下能在东京-宇都宫间往返。   另外,还存在充电基础设施的问题。电池没电了怎么办?而且使用期间充电电池还会劣化。不消除这些担忧,EV就难以普及。   笔者前不久碰巧乘坐了一次EV出租车。庆幸之余,笔者问出租车司机,”纯电动汽车怎么样啊?”。”啊,冷天电池消耗尤其快。暖气好像很费电”。   这个回答有点令笔者意外。EV提高燃效的关键在于暖气。自19世纪后半期发明汽车后,100多年来一直是通过发动机这一内燃机构燃烧燃料,把燃烧获得的能量转换成动力来驱动汽车。为了不让发动机过热,会边通过冷却装置冷却边行驶,因此我们一直含糊地认为”热”是个障碍。但在EV时代,”热”则变得非常宝贵。   随着EV时代的到来,有一项技术被重点提出,那就是蓄热技术。虽然作为驱动源的充电电池也发热,但与发动机的发热相比并不大。现在车内暖气使用的发动机余热的丧失,意味着冬天提高EV续航距离需要其他的新热源,实现这一点的要素技术之一就是蓄热技术。   行业的目标值是1000kJ/kg   冬天为了使车内保持一定的温度,EV的用电量容易增大。因为外部空气与车内的温差有可能比夏天还大。例如,室外温度零下时,要想使车内温度保持在20℃左右,温差就超过了20℃。当然,夏天的冷气也消耗电力,但假如在室外温度为35℃时把车内温度设定为25℃,其温差也只有10℃。为了冬天不过度消耗充电电池中存储的电力,确保新的热源也是纯电动汽车不可或缺的重要技术。因此,众多汽车厂商对新蓄热技术的出现给予了热切关注。   如果能开发出具备高蓄热特性的新技术,其涉及的应用领域不仅仅是EV。以家庭和办公室等使用夜间电力的冷暖气系统为首,有望广泛用作社会整体的能源对策。   表示蓄热技术特性的指标之一是蓄热密度,是指1kg材料能存储多少热量,单位为”kJ/kg”。为将来用于EV,作为汽车相关行业研发目标之一的蓄热密度为低温区(0~100℃)”1000kJ/kg”。当然,使用大量蓄热材料(介质)就能大量蓄热,但配备于汽车的话,最好能以尽量小的重量和体积大量蓄热。因此,作为未来目标,提出了1000kJ/kg的目标值。当然,这并不是能立即实现的值,”1000”这个数字只是目前的挑战目标。   那么,这个数值究竟是什么水平呢?以最常见的蓄热材料(介质)”水(H2O)”为例,我们在小学的自然科学课上学习过,”世界上升降温最慢的物质就是水”。实际上,无论是冬天使用的”热水袋”,还是利用夜间电力的”冰蓄冷”,都利用了水作为蓄热材料的效果。水的蓄热密度在低温区约为340~400kJ/kg。由此可知,实现1000kJ/kg需要使用蓄热密度约为水的3倍的材料。   能以较轻的重量存储大热能的作用非常大。这与充电电池同理。如果能在较轻的重量中高效蓄热,就有望用于有重量限制的汽车和飞机等。从身边的例子来看,有停电后仍可使用的冰箱、保暖性出色的住宅、能长久保温的暖瓶以及带制冷剂的饭盒等,应用范围非常广。   实现目标的两条路   通过轻松局部蓄热,例如组合使用家用空调和蓄热材料,利用夜间电力蓄热的话,有望大幅节电,而且有助于耗电量的平均化。利用夜间电力制冰或烧水,用于白天的冷气和暖气的技术已经实现实用化。据估算,如果热泵蓄热中心利用夜间蓄热,能把白天的最大用电量削减2成。   工业用途的蓄热材料大多利用潜热蓄热材料。潜热蓄热材料是指,从液体变为固体,或从固体变为液体时,能存储或释放热能的物质。例如,把满满一桶水放在零下30℃的温度下,水会逐渐结冰。但在完全冻住之前,桶中的水温为0℃。也就是说,水会持续释放0℃的热能。反之,把满满一桶冰放在零上30℃的温度下,在冰完全融化之前,桶内的水温也保持在0℃。水处于持续吸热(蓄热)的状态。   已经实用化的潜热蓄热材料除了水以外还有很多。例如,氯化钙水和物、硫酸钠水和物、醋酸钠水和物等无机水和物,以及石蜡等有机物化合物。不过,蓄热密度都跟水差不多。从身边的例子来看,已用于制冷剂、冰枕、蓄冷装置等。   那么,蓄热密度为1000kJ/kg的蓄热技术能否实现?业界以前就设想过热量短缺的情况,虽然很多研究机构早就自行展开了研究,但直到目前好像还都没开发出能实现实用化的技术。   实现1000kJ/kg的蓄热密度有两条路可走。一是利用现有蓄热材料,进一步提高其蓄热特性。二是开发新的蓄热材料。   关于前者,即提高现有蓄热材料特性的方法,目前正在进行多方面的研究。例如,德国研究机构弗劳恩霍夫研究所(Fraunhofer Institute)正与德国ZeoSys公司共同开发组合使用沸石和水的蓄热技术。现在主要设想把发电设施排放的热作为水存储在水罐中的用途。与只使用水相比,利用沸石能存储3~4倍的热。这意味着蓄热容器的尺寸能削减至只使用水时的1/4左右。 沸石是拥有巨大表面积的多孔性矿石。1g沸石颗粒的表面积达到1000m2。沸石颗粒利用巨大的表面积强力吸附水蒸气。水蒸气通过物化反应变成水时失去的热移动到了沸石中,而沸石的温度不会像只使用水时那样上升。由此,应该容易长时间蓄热。   虽然基本原理以前就广为人知,但并没有实际作为蓄热技术应用的例子。研究团队最初利用1.5L(升)和15L容器验证了蓄热工艺的可能性。现在正以750L的规模实施削减成本的实验。该技术能长时间保存能量,经过几千次循环也没发现劣化,而且不排放有害物质,这些优点被寄予厚望。   鱼龙混杂的开发竞争   除此之外,还有很多研究机构从同样的观点出发,正在开发利用纳米技术把蓄热材料加工成微细颗粒物的技术,以及使之附着在具备微孔的材料上的技术等。   另外,也有观点认为光凭现有蓄热材料的改进难以大幅改善特性。要想取得根本性突破,提高蓄热材料本身的性能才是捷径。如果能开发出特性大幅超过现有蓄热材料的新材料,就有望一举降低蓄热技术整体的成本。因此,作为研究开发趋势,新蓄热材料的研究日益兴起。   例如,不利用此前主流的潜热蓄热材料型蓄热技术,而是利用化学反应的发热和吸热的”化学反应型”方式。化学反应型蓄热利用伴随发热和吸热的可逆化学反应。蓄热利用吸热反应,散热利用发热反应。优点是,蓄热密度大,能以一定的温度发热,而且分离反应物质的话还易于保管。   我们身边的物质中,具有代表性的例子是在运动场上画线时使用的水氧化钙(熟石灰)。为水氧化钙加热的话,会产生氧化钙(生石灰)和水。反之,在氧化钙中加水,会发热生成水氧化钙。这种化学性吸热和发热反应有望用于蓄热。   氧化钙也是用作食品干燥剂的常见物质。这种干燥剂加入水分后会迅速发热,因此干燥剂上都有”请勿沾水”的提醒。干燥剂是把氧化钙和水分离后密封的,有时还用来给便当和罐装日本酒加热。氧化钙与水的反应热为1500kJ/kg。很多观点认为,如果灵活控制反应的机制能实现实用化,将成为重大突破。   另外,东京大学与美国麻省理工学院(MIT)的共同研究团队还积极展开了材料开发,比如利用分子动力学模拟来设计蓄热材料等。此外,最近1~2年,与热传导的重要要素”声子”有关的研究(称为声子学的研究领域)突然活跃起来。除蓄热外还包括隔热和散热的热管理相关研究也日渐兴起。这些研究中或许会诞生超越以往技术的蓄热技术。   无论采用哪种方式,总之目前正在积极推进尚未确立的技术的研究开发。对全球技术趋势非常敏感的欧美风险企业也在自主推进研究开发,不难想象,围绕蓄热技术将展开激烈的技术竞争。   在不久的将来,如果现在正在进行中的研究开发取得成功,就能减少EV续航距离因暖气和冷气问题而大幅缩短的担心。蓄热技术不但是促进EV普及的一大契机,还将成为与蓄电技术联动解决能源问题的核心技术。

    时间:2014-01-01 关键词: 电动汽车 续航 延长 里程

  • 张忠谋:半导体库存调整期延长

    台积电董事长张忠谋9日修正半导体库存调整本季末结束的看法,预期将延长至明年第1季;但他强调,台积电明年营收和获利仍会有双位数成长,明年4月仍照常加薪,且将持续「再创奇迹」。这是张忠谋昨天主持台积电25周年运动会时,针对当前半导体景气提出最新的看法。台积电幕僚补充说,主要是台积电法说会是半导体业中最早举行者,但近期几个主要客户的库存调整,恐怕无法在本季前结束,才会提出修正看法。张忠谋最新的看法,与矽品董事长林文伯稍早在法说会中预期本季库存修正幅度会大于预期相近,矽品法说会比台积电晚了近半个月,显示近期全球半导体景气弱,恐冲击半导体相关供应链表现。台积电大客户高通稍早提出第1季(10到12月)展望,营收预估为63亿到69亿美元,低于分析师预估的69.89亿美元,且明年度将缩减相关支出。此外,包括英特尔、德仪等半导体大厂,也都保守看待本季。尽管半导体景气库存调整延长,但张忠谋昨天仍针对旗下近4万名员工提出信心喊话,强调台积电绝不会裁员,放无薪假,明年4月继续正常加薪。张忠谋说,虽然全球及台湾景气都不太好,世界半导体成长非常慢,每年只有3%到4%,但台积电几年前就走入智能型手机及平板计算机正确的路,同仁也非常努力执行,即使景气不好,台积电每年仍有双位数成长,比台湾绝大多数公司好。他接着说,台积电员工分红是每年获利的固定百分比,公司赚的多,分的也多,今年第2季分红比去年同期多了20多个百分点,第3季分红也马上要发,预估也比去年同期要更好。

    时间:2013-11-12 关键词: 半导体 延长 张忠 调整期

  • 张忠谋 半导体库存调节还会延长 晚于今年Q4

    台积电(2330)召开第26届运动会,董事长张忠谋也对半导体库存供应链调节的状况提出最新看法。他表示,相较于10月法说会时的观察,当时预期库存调整今年Q4即可结束,如今看来恐怕「还会延长一点」。惟他强调,库存调整的时间即使稍稍延长,但这也是「家常便饭」,因为半导体传统的景气循环,通常就是Q2~Q3较旺,Q1、Q4则较淡。而台积代理发言人孙又文则补充,台积法说召开时间较早,因此相对于矽品(2325)、日月光(2311)的法说时间,也少了约两周的参考资料,因此如今看来库存调节时间会拉的较长。张忠谋也提出对全球景气的看法。他认为目前美国拥有最佳的创意和应变能力,同时经济环境也最开放、最能够应变外界的挑战,因此他对美国前景最为乐观。此外,他表示,对中国大陆也相当乐观,因中国大陆毕竟属于相当年轻的经济体,相信只要不要犯重大的经济错误,会有很好的成长性。惟张忠谋对欧洲景气,则表示不那么乐观,觉得有点死气沉沉。关于台湾的经济状况,张忠谋特别强调,自己态度小心谨慎,也很严肃。而他不觉得台湾经济病的很重,台湾的创意也不见得落于人后,不过他认为台湾以往勤劳的美德,如今似乎渐渐失去,因此整体而言他对台湾经济抱持中性看法,意谓景气好的时候,GDP成长率可望有2~3%,不好的时候则约1~2%。若就GDP成长潜力而言,他指出,美国GDP成长率有3~4%的潜力,这在经济规模相当大、市场成熟的状况下相当不错。至于中国大陆GDP成长率,预估则有6~8%的实力。以台湾而言,他认为GDP成长率最好约有4~5%的潜力。

    时间:2013-11-12 关键词: 半导体 库存 延长 张忠

  • 张忠谋:半导体库存调整期延长

    台积电董事长张忠谋9日修正半导体库存调整本季末结束的看法,预期将延长至明年第1季;但他强调,台积电明年营收和获利仍会有双位数成长,明年4月仍照常加薪,且将持续「再创奇迹」。这是张忠谋昨天主持台积电25周年运动会时,针对当前半导体景气提出最新的看法。台积电幕僚补充说,主要是台积电法说会是半导体业中最早举行者,但近期几个主要客户的库存调整,恐怕无法在本季前结束,才会提出修正看法。张忠谋最新的看法,与矽品董事长林文伯稍早在法说会中预期本季库存修正幅度会大于预期相近,矽品法说会比台积电晚了近半个月,显示近期全球半导体景气弱,恐冲击半导体相关供应链表现。台积电大客户高通稍早提出第1季(10到12月)展望,营收预估为63亿到69亿美元,低于分析师预估的69.89亿美元,且明年度将缩减相关支出。此外,包括英特尔、德仪等半导体大厂,也都保守看待本季。尽管半导体景气库存调整延长,但张忠谋昨天仍针对旗下近4万名员工提出信心喊话,强调台积电绝不会裁员,放无薪假,明年4月继续正常加薪。张忠谋说,虽然全球及台湾景气都不太好,世界半导体成长非常慢,每年只有3%到4%,但台积电几年前就走入智能型手机及平板计算机正确的路,同仁也非常努力执行,即使景气不好,台积电每年仍有双位数成长,比台湾绝大多数公司好。他接着说,台积电员工分红是每年获利的固定百分比,公司赚的多,分的也多,今年第2季分红比去年同期多了20多个百分点,第3季分红也马上要发,预估也比去年同期要更好。

    时间:2013-11-11 关键词: 半导体 延长 张忠 调整期

  • 延长液晶显示器使用寿命的技巧解析

    消费者普遍对于显示器产品会处于冷冰冰的态度。显示器买回家放在桌面上能显示出画面就可以,对于它的生老病死其实并没有那么关心。但是一定会使用好几年。而在这个使用过程中显示器会和人一样出现衰减的过程,损耗的程度会直接影响到您的实际使用效果。一台使用过三至五年的显示器健康情况会日渐下降。首先,IC电路、电容等等电器元件出现的电性不良会给屏驱动电路造成损害,其次,液晶屏也会出现老化,因为液晶分子偏转速率的灵敏度也会由于时间而下降。而显示屏也会由于静电或者异物等容易出现亮点暗点等缺陷。但能给其带来致命伤害的却是背光源。众所周知,显示器是靠背光源才能发光的,因此显示器的寿命的长度其实主要取决于背光源是否安好。目前的显示器分为CCFL和LED两种背光源。背光源的老化主要是根据亮度和颜色(亮度会影响颜色还原度)来区分,老化的背光源的亮度会有明显的降低,而且在白光的颜色下会出现偏黄色的现象。而且显示出来的颜色也会出现不准确的状况。这样寿命将尽的显示器很大程度上会影响到您的实际使用,而且长时间使用也会影响到您的眼部健康。LED背光显示器的基本显示原理与传统CCFL背光显示器无异,都是依靠背灯管照射液晶屏上呈现图像。而在近两年的显示器行业中已经明确了为了发展的路线,而且自身的优势相信大家也早已耳熟能详了。目前,市场上了LED背光源官方宣传的寿命是5万至10万小时,与CCFL相比使用寿命有明显的提升。即使每天连续使用12个小时,也可以连续用上10年以上。请您给您的显示器多一些爱护用户使用显示器时,很多人喜欢将显示器的亮度调节的很高,这样看起来显示出的画面颜色会比较饱和通透。但是这样的使用习惯是笔者非常不赞成的。首先长时间使用高亮度肯定会对您的眼睛再次伤害。另外,高亮度绝对是背光源的第一杀手。可以直接导致显示器的使用寿命。显示器内部的阳极高压在20kV~30kV,极易吸引空气中的尘埃。当显示器放置在灰尘或粉尘大的环境中时,高压吸附的灰尘容易积聚在电路板上,造成显示器电路元器件散热不良而损坏,也可能因灰尘吸收空气中的水分而引起电路元器件贬值或短路而造成故障。对于一款显示器产品而言,相信您一定会使用到它寿终正寝了之后才会更换。而通过这篇文章笔者希望您对显示器的寿命有所关注和了解,请您给您的显示器多一些爱护,否则它活不了几年。

    时间:2013-10-23 关键词: 液晶 寿命 显示器 延长

  • 精美绝伦 旧金山海湾大桥灯光秀开放时间将延长

    经过一场史诗般的改造,美国旧金山海湾大桥已被称为是世界上最惊人的桥梁之一,它于当地时间2013年3月5日晚上正式点亮“海湾之光”创意灯饰。“海湾之光”将在每天傍晚至次日凌晨2时点亮这座知名桥梁。 据外媒报道,自2013年11月1日晚起,“海湾之光”将在每天黄昏到黎明点亮。该项目由私人资助,花了2年的时间来实现,成本约800万美元(其中仍需提高200万美金),并通过了几个公共机构的审批。该精美绝伦的灯展秀将维持到2015年3月份。 非营利组织Illuminate the Arts使得延长“海湾之光”点亮时间得以实现,该组织用2.5万个LED节能灯打造了长达2.9公里,最高处相距桥面152米的全球最大规模艺术灯饰。该组织改变以前从凌晨2点到黄昏的开放时间,确保黑暗时,“海湾之光”都是点亮的。 “我们的团队尽全力为游客和当地人提供更多的时间,让其享受每天晚上的灯光秀”,Illuminate the Arts董事长Ben Davis在一份声明中说。 此外,艺术家Leo Villareal为延长的服务时间编程了新的序列,将于11月2日2时首次公演。Illuminate the Arts将于11月2日上午6:30在轮渡大厦(Ferry Building)举行庆祝活动。

    时间:2013-10-18 关键词: 旧金山 延长 海湾大桥 精美绝伦

  • 从iOS 7下手 4个方法延长电池寿命

    iOS 7的一些新功能会扼杀你的电池寿命,它们不是AirDrop或者通知中心这样特别出色的功能,而是隐藏在一堆菜单中的 “耗电分子”。下面从4各方面入手,来延长iPhone的电池寿命。1. 背景App更新这个功能在你进行多任务的时候可以让你的后台App继续保持活跃。但不好的是,默认情况下,所有的App随时都在准备刷新,这无异于偷走你珍贵的电池寿命。去设置—通用—后台应用程序刷新,把它关掉吧。  2. 自动更新自动更新有时候为你做一些没必要的更新,影响网速也浪费时间,虽然苹果说它设计的时候已做了功耗优化,但没事的时候把它关掉吧。去设置—iTunes和App Store, 禁用更新选项,不过偶尔记得检查App Store的新App版本。   3. 常去地点以及其它服务手机的大部分电量都用在定位App上了,比如地图App,你可以把大部分相关App揪出来, 因为它们都是利大于弊的。去设置—隐私—定位服务,再进入子菜单“系统服务”,6个服务中有些可以提高你的体验,有些既要你的隐私又要你的电池寿命,禁用你不需要的选项,比如“基于位置的iAd广告”, 还有“常去地点”也关掉。  4. Spotlight索引它可以让你搜索任何新东西,但也意味着这个“焦点”在不断爬行新数据,然后索引它,这可是个非常耗电的功能。而那些严重依赖“Spotlight”的服务应该马上关掉这个选项,当然通讯录(电话号码)索引这些还是不能关的,其它的有声读物、备忘录、提醒事项……索引能关就关掉吧。去设置—通用—Spotlight搜索,关掉没必要的索引吧。

    时间:2013-10-08 关键词: 电池 寿命 延长 下手

  • 英特尔将延长定制处理器业务期限

    8月27日消息,据国外媒体报道,英特尔将极大的注意力都集中于扩大其定制处理器以及芯片业务上,旨在与企业在其机构内部建造服务器以满足特定的工作负荷或数据中心设计这一趋势日益增长相符合。英特尔公司高级副总裁兼数据中心及互联系统事业部总经理柏安娜(DianeBryant)表示:“英特尔去年为18家企业提供了定制处理器,最著名的为eBay和Facebook,这样的趋势正丰增长。”柏安娜还表示,呈增长状况的定制处理器业务将对公司赖以谋生芯片业务的发展进行补充。服务器基建正随着云计算、大数据以及其他应用的普遍采用而发生改变,这将直接转变成企业对定制处理器的需求。另外,当你与那些拥有技术作为其核心业务的终端用户一起工作时,他们对所需要的东西十分清楚。他们知道他们的工作负荷是什么,多样化应用是什么。处理器与芯片定制的水平随着工作负荷、数据中心设计以及冷却解决方案的变化而变化。用户通常给出他们所运行应用、加速器、处理器性能以及电力消耗水平等信息。英特尔根据这些信息来定制他们所需要的处理器和芯片以满足相应的规格。科技或数据中心商务的一些客户会针对服务器基建给出特定的信息。英特尔明年将发布基于Broadwell处理器核心的Xeon服务器芯片,它将接替Haswell。柏安娜表示,这种类型的服务器SOC同时有助于优化芯片的工作负荷,变得具分析性或云处理功能。从某种意义上而言,英特尔正重复着AMD的道路,后者基于其CPU与图形架构为客户提供定制芯片服务,但大部分是用于非服务器产品。AMD的定制芯片将被用于即将改成的索尼PlayStation4以及微软XboxOne游戏机中。英特尔同时也正向软件开发进行投资,以期将应用直接与芯片开发相结合。该公司已经发布了其自有Hadoop,它同时也积极地向OpenStack提供一个编排层(orchestrationlayer)以及资源能够在分布式计算环境中有效地被分配至服务器、存储空间以及网络层面上。

    时间:2013-09-01 关键词: 英特尔 处理器 定制 延长

  • 可延长锂—硫—电池寿命的新技术问世

      21ic电子网讯:在德国马路上行驶的机动车有4000万辆,其中电动汽车的数量,据德国联邦交通部的数据,目前约为6400辆。影响电动汽车快速发展的原因主要在于电池的一次行驶里程过短及储电成本较高。为寻找更有效的技术方案,德国科学家看好锂—硫—电池,因为相比于锂离子电池,锂—硫—电池效率高而成本低。但是它有个致命的弱点,便是寿命短,也因此至今未能被任何汽车采用。  这个状态现在可望得到改变。决定电池性能与寿命的关键是阴极与阳极的相互作用。德国弗朗霍夫材料与光束技术研究所(德累斯顿)的研究人员开发出一款新型锂—硫—电池,通过特殊的阴极与阳极材料组合,使其充电循环次数提高7倍,从不到200次扩大到1400次。专家介绍说,锂—硫—模式电池的阴极材料是硫,不同于锂离子电池中采用的钴,不属于稀缺材料,因而成本低廉。然而硫与液体电解质也发生交互作用,降低电池的性能。弗朗霍夫的科学家们便利用多孔碳来作为阳极材料,留存住硫,以减缓其与电解质的结合过程。新材料充电时的变形状况大大小于通常采用的锂金属,因此性能要稳定得多。科学家们已经开发出一种方法,来生产这种特殊的电池阴极。  据称,锂—硫—电池的能量密度可达到600Wh/kg,中期可实现500Wh/kg,而目前使用的锂离子电池顶多达到250Wh/kg。这意味着以同等的电池重量,行驶里程将扩大一倍。这对于智能手机制造商同样具有意义,移动电话可使用更轻的电池而减少分量。目前弗朗霍夫材料与光束技术研究所科学家们正在进一步优化材料与生产方法。(何文)

    时间:2013-05-22 关键词: 新技术 寿命 问世 延长

  • 美宇航局延长开普勒、斯皮策等望远镜任务期

    近日,美国宇航局决定延长多个太空望远镜和探测器的任务期,包括“开普勒”太空望远镜、“斯皮策”红外探测太空望远镜以及欧航局“普朗克”探测器美国部分等。这意味着科学家们能够继续更长时间的使用这些先进设备,来进行宇宙探索。据悉,2009年3月7日发射升空的“开普勒”太空望远镜,是世界上首个专门用于搜寻太阳系外类地行星的航天器。它的任务期原定为3年半,今年9月便将结束任务期,但此次延长后,它的任务期将到2016年9月30日。科学家们可以继续利用“开普勒”来确定类似太阳系的恒星系中,有哪些类地行星可能适合生命。2003年8月发射的“斯皮策”,是最强大的红外望远镜,红外探测灵敏度极高,能够穿透尘埃、气体,探测遥远难以感知的天体。其任务期将延长到2014年,延长两年。“斯皮策”将继续帮助科学家们研究星系、恒星、行星、彗星以及小行星。2009年5月升空的“普朗克”探测器,是科学家们研究早期宇宙形成和物质起源奥秘的利器。美国航天局负责“普朗克”项目的数据中心及低频设备的运行,普朗克”项目美国部分的任务期也将延长一年。

    时间:2013-03-18 关键词: 延长 开普勒 望远镜 美宇航局

  • 如何延长微控制器设备的电池寿命

    电池供电设备,不管是电动牙刷、剃须刀、手机、个人数字助理(PDA)、MP3播放器,还是手无法够到的遥控设备,都成为人们日常生活的一部分。因此,电源管理对当今的嵌入式设计工程师来说是一件相当重要的的事。普遍存在的微控制器在许多设备的应用中为设计工程师提供了大量管理电源要求的方法。不同种类的MCU自身就拥有一系列节省电流消耗及许多节能特性。但是,在基于微控制器的设计中,对电源的管理不仅仅是选择一个正确的微控制器这么简单。   电源管理同样也需要最有效地使用MCU自身的降低电流消耗及节能特性的发展策略。在系统层面上,即使你所选择的MCU是独立的,同样能够使用许多策略来进一步延长您的应用设备的电池寿命。   应用实例:无线自行车里程表   接下来,我们将以无线自行车里程表为例,来展示有效的电源管理。该里程表由三部分模块组成:一个位于车把上的控制面板,一个位于车轮中的速度传感器及一个位于骑车者头盔上的显示器。   速度传感器将自行车的转速反馈给控制面板,控制面板则计算诸如:行车速度、行车里程、行车时间及能量消耗此类信息,并将计算好的信息传达给显示器。下方图1为一个自行车里程表控制面板的方框图。      图1:无线自行车里程表控制面板方框图,显示了当今MCU不断增强的电源管理特性。   低功耗模式数量的增加   MCU几何形状趋小型化,以减小芯片面积,这会导致晶体管无法承受3V或3V以上电压的直接作用。因此,就要在内部逻辑中使用电压调整器来降低电压。   遗憾的是,这些电压调整器会加大MCU的电流消耗。但是,由于功率大小等于电压乘以电流,因此一个带有调整器的1.8V至3V的系统功耗仍比一个不带调整器的5V的系统功耗要低。   MCU很强地依赖于电源管理模式,在降低整体的工作电流的同时仍能支持调节电源和加快时钟速度。新型MCU能够提供许多低功耗模式来满足这 些要求,同时保持系统灵活性。飞思卡尔公司的MC9S08GB60 MCU有四种低功耗模式:深度停止状态(stop1)、中度停止状态(stop2)、轻度停止状态(stop3)和等待模式。   在等待模式下,通过关闭CPU时钟来降低功耗,但是系统时钟由其它MCU外设来支持工作,如:模-数(A-D)转换器、计时器或串行通信模块。该模式在外设需要工作的情况下用于降低功耗是相当有效的,但是CPU在外设完成任务之前不能工作。   在我们的例子中,等待模式在串行外设接口(SPI)用于与射频(RF)收发器通信情况下使用。   要想更进一步降低功耗,可使用三种停止模式。Stop1、Stop2、Stop3分别提供不同级别的降低功耗操作。   Stop3是三种停止模式中功能性最强的一个。在Stop3模式下,片上电压调整器处于省电模式,但仍能提供最低限度的调节来保留随机存储器(RAM)和输入/输出(I/O)寄存器的内容。几个中断源和复位能够将MCU从Stop3模式下唤醒。Stop3 是三种停止模式中唯一一个低电压抑制(LVI)模块和晶振仍能工作的模式。   在我们的例子中,在从速度传感器读取速度值之间的一段时间里,MCU处于等待状态,此时可使用Stop3模式。Stop3模式下工作的实时接口(RTI)功能可用于及时唤醒MCU以进行下次读取。   Stop2的功能性较之Stop3要弱些,但其功耗更低。在Stop2模式下,电压调整器处于节电(powered down)状态。但是,RAM内容仍然保存着。I/O寄存器也处于节电状态,并且当它从停止模式被唤醒时需要进行重新配置。在Stop2中,能够唤醒 MCU的中断源更少,但是仍具有RTI功能。回到我们的例子中来看,Stop2可取代Stop3来更进一步降低功耗。由于该模式下RTI功能和RAM仍在 工作,所以速度读取之间的时间仍可被测得。   Stop1是MCU中功耗最低的模式。在该模式下,电压调整器及所有外设、CPU、RAM和I/O都完全进入节电状态。只有复位和IRQ中断脚能够唤醒MCU。当MCU能够进入节电状态,但在外部激励下,如按下按钮的情况下仍需做出反应时可用Stop1模式。   在自行车里程表这个例子中,当里程表处于节电状态时可进入Stop1模式。节电状态下的Stop1模式是MCU中可能存在的功耗最小的模式,而不需从芯片上切断电源。为什么不从芯片上将电源彻底切断呢?因为从芯片上切断电源需要使用一个更为昂贵的拨动开关。   同样的,MCU可使用一个与中断脚相连的按钮开关来实现许多不同的作用。这些不同的作用取决于系统当前的状态。因此,Stop1模式能够保持设计简单、成本低廉、并且几乎不消耗电流,堪称完美。   时钟管理   许多设计师将低功耗与低时钟频率等同起来。而事实上,根据MCU正在进行的不同操作及MCU可使用何种低功耗模式,以最高的速度工作事实上能够降低功耗。   如果MCU拥有一个有效的低功耗模式,那么使它最长时间地处于该模式下能够最大限度地降低功耗。因此,如果CPU在返回睡眠模式之前需要执行代码,那么以可能的最高速度完成代码执行,然后返回低功耗模式比持续以低速度工作消耗的电流少。   让我们再来看看自行车里程表这个例子,假设控制面板每秒钟更新速度一次,并且需要循环16,000个总线周期来计算数据并在显示器上显示出 来。由典型的32kHz晶体工作,并且假设有一个普通的一分为二的总线时钟,我们就能够拥有16KHz的总线,在这种情况下,需要使用整整一秒钟来完成计 算。   现在,如果我们可以使用8MHz的总线时钟,就可以仅花费2毫秒来完成计算,剩余的998毫秒可处于低功耗模式下。   当然,并非MCU须执行的每项任务都会得益于高速性能。在我们的例子中,如果数据速度相当的慢,无线通信所需的时间可能不需要8MHz的总线速率。因此,在这种情况下,要想将功耗最小化,我们就应该尽可能慢地运行MCU,直至无线通信结束。   因此,我们需要一个时钟灵活的MCU,如飞思卡尔公司的MC9S08GB60 MCU。拥有该设备,您可以使用高频晶体、低频晶体或内部振荡器。   拥有任一此类时钟源,就可以随意地使用片上频率锁定环(FLL)使总线速度成倍地升高或降低,来满足任务需求并且使功耗达到最小化。图2为自行车里程表例子中不同操作模式下功耗的改变情况。        图2:在自行车里程表例子中,如何通过高活性短脉冲及时间更长的非活性低功耗模式之间的转化来进行电源管理的图。[!--empirenews.page--] 延长电池寿命的系统硬件策略   除了低功耗模式及时钟管理以外,想要使功耗最小化还应在设计时考虑许多硬件和软件方面的因素。从硬件角度来看,控制好MCU内外的外设功耗能够在很大程度上降低整体功耗。   禁止片上外设使用MCU控制寄存器是一个很直接的方法,但该方法的效果可能没有直接禁用MCU外部外设那么明显。使用通用的I/O引脚,可以控制外部电路的功耗。   里程表例子中是通过速度传感器来测量车轮的速度。这可以通过将LED和光传感器安装于车架上,并将槽盘安装于车轮中来实现。持续工作的LED和光传感器将会消耗大量的电流。而使用I/O引脚,使LED和光传感器只在进行速度测量时工作,就将会大大降低电流。   当前,分立元器件,如LED和光传感器可以明显地控制I/O,但仅限于能够以类似模式控制的电路。如果这些器件需要的电流大于MCU能够直接提供的电流,就可以使用缓冲器作为这些电路的电源开关。在某些情况下,将几个I/O脚并联在一起就能够提供足够的电流。   速度传感器同样有另一方法可以降低电流。如果持续读取光传感器来检查光线是否穿过槽盘,那么MCU必须一直处于更高电流的工作模式。由于我 们所关心的仅仅是从亮到暗或从暗到亮的转变点,因此可以使用中断来代替持续轮询。中断使MCU进入一个低功耗的等待模式。MCU的计时器可以持续计数,并 且通过使用与光传感器输出相连的一个输入捕捉特性,我们很容易就能够测出速度传感器的亮/暗时间,进而算出每分钟转速(RPM)。   如果配置不当的话,MCU的I/O脚自身就会成为过载电流源。不用的引脚应即时关闭,避免浮动输入造成一个大的电流路径。在使用采取多种封装形式的MCU时,这一点常常会被忽略。   我们常常容易忘记最高引脚数版本的封装中,可用引脚仍在较低引脚数版本的封装硅片上。任何浮动的输入引脚都会阻碍过载电流源电流的流出,在 某些情况下阻碍作用会高许多倍,如温度变化的情况下。在这些情况下,应启动内部上拉或者如果该引脚是I/O引脚,可将其配置成输出引脚(如果该引脚驱动的 是开路,则与数据无关)。   延长寿命的系统软件策略   从软件角度来看,有一些明显的降低功耗的窍门。如前所述,保存能量的最佳方法就是尽可能长时间地处于最低功耗状态。   由于在工作状态下,CPU活跃地执行各种指令,永远不会处于最低功耗状态中。因此,我们必须将CPU需要执行的工作量最小化。这就应该使CPU更快地完成其任务,让MCU迅速返回低功耗模式中。   这儿有一些降低CPU工作时间的技巧。尽量使用最短的数据类型。当写入C代码时,我们很容易忘记一点,即普通的整数常常被定义为16位或32位的数字,即使是在8位MCU的编译器中亦是如此。   对于8位的器件,应默认使用8位字符类型,除非必须使用更长的字节。即使字节长度需要更长,同样可以通过将16位或32位数字分解成几个8位片段,只在数据处理最后阶段才将其连接起来的方法就可以降低代码长度。   如果有额外的内存来使用直接插入码,就应避免使用短循环或子程序调用。每个循环和子程序都会使用额外的CPU周期来确认循环是否完成,或者是将程序计数器推入堆栈和弹出堆栈。   如果你知道一个短循环只会执行四次,那么就在一行之内写入四次相同的代码,而避免使用for-next或while-loop循环语句。如果一个子程序只有10或20比特的代码,考虑将其直接插入以取代使用子程序。在简单的任务中,这种方法将大大降低CPU负载。   在适当的时候将数值预先计算好。回到我们的自行车里程表例子中,根据主控制面板是与显示器还是与速度传感器进行对话,假设RF链路分别采用两种波特率。当写入C代码时,将实际波特率代替串行接口所需的实际预算数值传输给串行接口设置程序可能更好。   毕竟这会使代码的可读性更强些。但是,这同样也导致串行接口程序不得不在波特率每次发生改变时都根据新的波特率计算出预算数值。将预算数值预先算好并传输给串行设置程序将会减少CPU周期和代码长度。   要考虑使用查表方法取代复杂的计算。如飞思卡尔公司HCS08家族的MCU就拥有非常有效的访问表格数据的指令和寻址模式。根据计算的复杂 性,该方法能够节省一些CPU的计算。如果计算仍不可避免,那么就应在程序开始之前确保尽早退出计算。 简单的例子是通过“1”或“0”搜索乘法运算。   本文小结   当今的多功能微控制器能够为电池供电应用的设计工程师提供许多延长此类设备电池寿命的方法。多种低功耗模式和灵活的时钟源让设计工程师能够 对节能和所需的性能进行管理,以实现设计目标。当CPU要求高时进行高速运作,反之则进行低速运作。要在任何可能的时候转入低功耗模式。   除了对MCU自身功耗进行管理之外,通过深谋远虑的系统规划可使MCU管理整个系统的功耗。MCU能够在需要时使系统内的设备和电路开始运作或停止运作,几乎如同MCU管理其片上外设一样简单。   不可忽视的是,软件工程师们可以通过建立CPU周期意识来延长电池使用寿命。CPU所执行的指令越少,MCU就能够越快地进入低功耗模式。 创造许多简单的函数可以缩短代码长度,但是却断送了缩短电池寿命的努力。另一方面,尽可能使用最短的数据类型会在缩短代码长度的同时延长电池寿命。   因此,下次选用电池供电系统设计时,别忘了对您的MCU做出明智的选择,同时使用MCU能够提供的所有功能来管理整个系统的功耗。

    时间:2012-05-08 关键词: 设备 控制器 电池 寿命 如何 电源技术解析 延长

  • 混合储能技术可使太阳能路灯蓄电池寿命延长

    近日,由北华航天工业学院完成的混合储能式太阳能LED路灯研究通过专家鉴定。专家组认为,该项技术具有节能环保、使用稳定性高、蓄电池寿命长等特点,总体水平达到国内领先水平。 该项目针对传统太阳能LED路灯使用中存在的蓄电池寿命短、功率密度低、放电速度慢和微弱电流不能充电等问题,提出了利用超级电容器与蓄电池构成混合储能单元的太阳能LED路灯模型和实现方法。通过综合运用电力电子技术、单片机技术和自动控制技术研制混合储能式太阳能LED路灯,采用两组可升降压双向功率变换器并联,实现了超级电容与蓄电池之间的能量转换;按照电池的最佳充放电状态采用双滞环实现智能控制,优化了蓄电池充放电装置。同时,利用超级电容器的储能能力,减少了光伏发电功率间断时所导致的充电小循环次数。  

    时间:2012-04-13 关键词: 太阳能 技术 蓄电池 寿命 路灯 混合 延长 储能 电源资讯

  • 关于便携式设备中降低视频系统功耗延长电池使用时间分析

    摘要:对延长手持式视频系统的电池使用时间而必须降低视频系统的工作和待机功耗迸行研讨,并对低功耗视频系统芯片特性作介绍。 叙词:便携式设备 视频系统 锂离子电池 降低功耗 Abstract:This paper will extend the hand-held video system for the battery life time must be reduced video systems work and the issue of standby power consumption into line discussions, as well as low-power chip features an introductory video system. Keyword:Portable devices, Video systems, Lithium-ion battery, Reduce power 1前言 便携式设备中,低功耗一直是重中之重。考虑到越来越高的能源成本和全球变暖问题,墙上适配器供电的设备也越来越注重功耗问题。因此,发展趋势是在模拟芯片中集成更加智能的电源管理电路。对于视频滤波放大器,不但功耗要低,而且还应该具备视频负载检测、视频输入检测和控制电路,以便控制相应的工作模式。     越来越多的便携式设备,例如数码相机、蜂窝电话和便携式媒体播放器等,都开始逐渐增加复合视频输出的连接功能。这类设备中,连接在视频数/模转换器(DAC)之后的视频滤波放大器产生视频信号。如现有3.3V视频滤披放大器处理视频信号时,功耗为45W。     视频输出功能正在成为当今许多便携式电子产品的常见功能。由于这种功能通常属于辅助功能,在正常工作期间视频驱动器一般处于关闭状态,所以在评估视频放大器或视频驱动器时,工作电流和待机电流将是关键的参数。于是电池使用时间是便携设备的关键,这里首先要考虑低视频系统IC的功耗。出于这一考虑,如新一代视频滤波放大器能够工作在1.8V电压,功耗仅为12mW,功耗降低了近70%。     据此,我们将对为延长手持式视频系统的电池使用时间而必须降低视频系统的工作和待机功耗的问题迸行研讨,并对低功耗视频系统芯片特性作介绍。为此,首先应了介用于视频系统的电池基本特性,这是本文研讨内容的前提。 2 手持-视频系统应用中电池特征与能量消耗的基本理念 2.1手持-视频系统应用中的电池特征     ⑴ 电池的电路模型     锂离子电池是一款高密度的能量存储器件,其电路模型可简化为:只能工作在0℃-50℃温度范围,带有有效串联电阻(ESR),有巨大容值的非线性时变电容,其电容值和ESR值依赖于电池的电压、电流和温度。击穿电压为4.3V,过充会缩短其寿命。     ⑵ 锂离子电池包的内部电子线路,见图1(a)所示     锂离子电池包至少包含1片安全芯片和1片双MOSFET管,至少包含2只引脚,一般情况下具有3只到4只引脚,很多还有其它功能,如电量计,真伪电池的识别IC,NTC热敏电阻,ID电阻。 (a) (b) 图1(a)锂离子电池电池包的内部电子线路示意图;(b)锂离子电池充电曲线图     ⑶ 锂离子电池充电曲线见图1(b)所示     开始用恒流充电(CC-Constant Current),然后以恒压给电池充电(CV-ConstantVoltaqe),当充电电流降至CC电流的3%to10%的范围时结束充电(EOC-End of Charge)。典型的CC电流设在0.5C到1.0C之间,不要高于1.5C,更高的恒流充电电流会缩短恒流充电时段,同时延长恒压充电时段。     ⑷ 锂离子电池充电的其它要求     充电温度范围0℃to50℃;充电时间,若以1C的恒流充电率,则总充电时间不应超过3小时,如果所需时间比预期的长,则停止(充电周期限时);高精度的4.1V或4.2V±50mV,切勿过充;过放电池的充电,-VBAT<VMIN时实施涓流充电/预充;自动重启充电周期,指示信号。     ⑸ 电池容量/电池寿命和充电电压     充电电压上升1%,则初始容量增加5%;长期处于高压情况下,电池老化的速度会更快;4.2V充电的电池寿命为500次;过充会缩短电池寿命,产生故障,并引发安全隐患;充电不足可以延长电池寿命。     ⑹ 过充和过放的危害     过充可以提高初始容量,但缩短电池寿命;过充或过放会导致电池芯容量的不可恢复性下降;如果过充,可能引发泄漏或者着火,甚至是爆炸。     ⑺ 保存时间     不同存放温度时的容量变化:     0℃时,对40%满充—年后电量减少2%;对100%满充—年后电量减少6%;     25℃时,对40%满充一年后电量减少4%;对100%满充—年后电量减少20%;     40℃时,对40%满充一年后电量减少15%;对100%满充—年后电量减少35%;     60℃时,对40%满充一年后电量减少25%;对100%满充—年后电量减少40%。     长期存放超过两个月,应将电池放置于阴凉处并且半充满电池。     ⑻ 锂电池特性小结     应该说电池寿命是便携设备中最重要的用户需求,即使用户渴望先进的多媒体功能,他们也不愿意得到这些功能而放弃长使用时间(如手机通话的时间)及待机时间。然而即便设计师延长了电池寿命,但正面临“新的需求”而会增加消耗更多功率。尽管电池技术在近几年在不断的进步,但改进效率的技术是在IC设计厂商面临的新任务,即更低的功率消耗,允许更好的功率管理。 2.2电池能量消耗的基本理念     简单地说,每个电路的功耗包括自身工作的损耗和驱动负载的损耗。图1中,电源为电路提供总电流(IT),其中IQ是运算放大器的静态电流,IL是负载电流。电流和电源电压相乘得出功率。首先按照以下公式计算静态功耗(PQ)、负载功耗(PL)以及总功耗(PT):     为降低实际消耗的功率,必须同时减小PQ和PL。减小VDD、IQ和IL都可以达到这一目的。通常情况下,IC数据资料会给出IQ或PQ参数,但很少提到典型信号和典型负载条件下的平均功耗。对于便携式视频滤波放大器,由于电路不是处于关断状态,就是完全开启(即定义为当视频滤波放大器为负载提供视频信号驱动的时候),因此,PQ几乎是无用信息。     没有视频负载时,为了节省电池能量,应关断视频滤波放大器;如果在没有视频负载时开启视频滤波放大器,会造成电池能量的浪费。 3 3.3V视频滤波放大器的低功耗技术与典型芯片特征举例     典型的视频驱动架构采用交流耦合或直流耦合方案。通过采用输入输出电容,交流耦合可消除传输线上的直流电压,并隔离发送和接收系统的接地点,从而简化电路设计。但是,这些电容会降低信号质量,为将对信号质量的影响减到最小,输出电容必须在数百μF的 数量级。直流耦合无需输出电容,这对价格敏感的大批量产品特别有吸引力,但在输入信号存在正负摆动时,需要额外的负电源来提供能容纳信号正负摆动的公共输入电压范围。     如凌力尔特公司用于单电源应用的3路视频放大器LT6557具有0.8V电源轨的宽输出摆幅,是一款能在采用5V单电源工作时提供全视频摆幅的宽带RGB放大器,具有500MHz 3dB带宽、2200V/s转换速率和4ns的建立时间。 3.1 3.3V视频滤波放大器向负载提供视频信号驱动时功耗增大     通过MAX9502、OPA360、MAX9503三种视频滤波放大器的平均功耗和静态功耗的比较可知功耗增大的问题。它们的指标分别如下:     ① 平均电流:MAX9502为13.5mA,OPA360为12.2mA,MAX9503为13.2mA;     ② 平均功耗:MAX9502为44.6mW,OPA360为40.1mW,MAX9503为43.4mW;     ③ IQ:MAX9502为5.3mA,OPA360为6mA,MAX9503为12mA;     ④ PQ:MAX9502为17.5mW,OPA360为19.8mW,MAX9503为39.6mW;     ⑤输出方式:MAX9502为正向直流偏置,OPA360为负向直流偏置,MAX9503为DirectDrive技术。     其平均功耗的定义是视频滤波放大器以50%平均视频信号驱动150Ω对地负载时的功耗。50%平均信号作为典型的视频信号,在电视上显示为灰屏(PL取决于图像内容,黑屏时功耗最低,白屏时功耗最大)。注意,尽管元件的PQ差别很大,平均功耗却非常接近。     将视频信号驱动至视频负载造成功耗增大,这在很大程度上取决于视频放大器的输出方式。MAX9502输出视频信号采用了正向直流偏置。维持输出信号的正向直流偏置会使总功耗增大。因此,MAX9502必须供出大约8.7mA的电流。     OPA360的输出可以配合SAG网络工作,它由两个交流耦合电容组成,见图2所示。这些电容阻断了输出和负载之间的直流连接。因此,放大器不需要源出或吸人维持输出偏置的电流,从而降低了功耗。为此从OPA360技术特征中可知。 图2 OPA360的输出可以配合SAG网络工作示意图 3.2 OPA360芯片有效降低功耗的技术特征     新型3V视频放大器可增强视频输出性能并缩减板级空间。该视频放大器系列在其小巧的SC70封装中提供了高层次的特色/集成。倚仗其的集成关断功能、6db双极点低通滤波器及SAG校正,低功耗视频设备在缩减成本和板级空间的同时更提升了其视频性能。SAG校正的运用使得能够将输出耦合电容器从一个较大的470μF电容器改换成两个数值较小的电容器,见图2所示,从而使外形尺寸和成本得以大大缩减。50mV电平转换器允许输出DC耦合,并不产生削波失真,从而在5mm2的总体解决方案面积内实现了最佳的视频性能。     从图2可知,对于50%平均信号,由于电容阻断了输出和负载之间的直流连接,因此,OPA360应用电路可有效降低功耗。其OPA360芯片主要特点为:     ①卓越的视频性能:0.5dB增益平坦度为35MHz,差分增益为0.02%,差分相位为0.05º;     ②单位增益带宽为5MHz;     ③高回转速率:100V/μs;     ④输入范围包括地;     ⑤轨至轨输出;     ⑥低功耗6mA{开启时),2。5μA(停机时);     ⑦单电源工作范围:2.7Vto3.3V;     ⑧封装型式:微型封装SC70。     OPA360可在数码相机、带视频功能的移动电话、便携式媒体播放机、机顶盒视频滤波器、及数字电视上获得应用。 3.3利用Maxim的DirectDrive技术     MAX9503能够输出接近零直流偏置的视频信号,无需任何交流耦合电容。由于片内反向电荷泵可产生负电压,因此,这一技术使MAX9503能够输出地电平以下的信号。尽管DirectDrive增大了PQ,但由于PL降低,MAX9503的平均功耗能够与MAX9502和OPA360保持在同一水平。由于直流偏置接近地电平,MAX9503只需源出较小的电流。 3.4 THS7353型三通道视频功率放大器     该放大器带可选择滤波器,2:1输入多路复用及外置增益控制。     高性能流式媒体技术涵盖了众多的数字媒体和新兴的基于媒体的技术,包括将视频、话音和数据内容集成到许多新的多样应用中,从而彻底改变数字媒体内容的交付方式。     在流式媒体所面临的诸多挑战中,包括实时性能、较高的通道密度以及用于在横跨有线和无线网络的情况下实现视频、话音和数据流的同时处理的软件编程灵活性。典型的数字媒体处理功能包括媒体流的编码和解码、代码转换(从一种格式转换至另叫种格式)以及数据流的速率变换(从较高的位速率变至较低的位速率),旨在适应各种各样的系统级相关性。其他的处理功能包括媒体流的压缩、解压缩、加密、包化和传送。     如视频放大器THS7327集成了三个模拟视频通道与两个用于HV同步的数字通道,大大简化了系统设计并减少了组件数量。可编程滤波器与输入偏置模式能满足所有信号标准所需的通用模拟信号调节要求。以其典型芯片THS7353型作介绍。     THS7353是低功耗、三通道集成视频缓冲器,其构成采用了BCOM-111处理。芯片集成了可选择性5阶巴特沃斯(Butterworth)抗混淆(anti-aliaslng)/DAC重建滤波器以消除数据转换成像。每一个通道都可单独的通过配置。其轨至轨输出级允许交流及直流耦合应用,外置控制增益调节引脚允许精确的调节增益,例如线性驱动、补偿以用于缆线损耗或Sin-X/X补偿。     THS7353主要特点为:三通道视频放大,用于CVBS、S-Video、YUV、SD/ED/H丫PBPR及RGB;控制所有功能;集成低通滤波器;可选择输入偏压模式;2:1输入多路复用允许多输入源;外置增益控制范围0dB至14dB;单电源供电2.7V至5V;低静态电流16.2mA;差动增益/相位0.15%/0.3°.     THS7353应用:可用在HDTV视频缓冲,PVR/DVD日输出缓冲,投影仪视频缓冲及USB/便携式视频缓冲等方面. 4 新一代视频滤波/缓冲器的低功耗产品      手机或者PMP中的视频内容越来越多,这些设备中要求具有复合视频输出和/或S视频输出。用在这些设备中的视频缓冲器可从模拟标准清晰度视频滤波器MAX9508得到好处。MAX9508采用了信号有效负载检测技术,在没有驱动信号时,它能自动使视频输出无效。智能睡眠(Smart Sleep)技术能尽量延长电池的使用时间,并提供高频率的EMI滤波,见图3所示。 图3 智能睡眠(Smart Sleep)技术能尽量延长电池的使用时间,并提供高频率的EMI滤波示意图     在有关视频应用的设计中,设计工程师必须注意整个产品解决方案的成本,而不仅是芯片的成本。飞兆半导体(Fairchild)的超便携式视频滤波驱动器FMS6151可把手机视频图像驱动到电视、计算机显示器上。对于性能要求更高的应用,该器件的5阶8MHz SD滤波器可以改善图像质量,而低至3.8mA的电源电流(关断时仅为25nA)可延长电池寿命。 4.1低功耗视频开关TS5V330     有时被称为视频点唱机、便携式媒体播放机或便携式视频播放机的便携式多媒体自动选曲机是颇受消费者和消费类电子产品制造商关注的市场。这些通常基于硬盘驱动器的设备能够保存几千小时的节目内容,并为消费者提供适合于当今“移动式”生活方式的娱乐享受。虽然这些产品的市场眼下还不太大,但是该市场将渐成气候却是业界的共识。值此介绍其视频开关TS5V330。     TS开关产品系列中的视频开关提供了低差分增益和相位。使得它们成为复合及RGB视频应用的理想选择。TS视频开关还提供了支持高频视频应用所需的大带宽和低串扰。图4为多路视频信号从视频图形处理器传输至VSA的外置视频端口示意图。 图4 多路视频信号从视频图形处理器传输至VSA的外置视频端口示意图     主要特点为:低差分增益和相位(3V DG=0.82%.Dp=0.1*典型值)、(5VDG=0.64%,Dp=0.1*典型值);宽带宽(BW=300MHz最小值);低串扰(3VXTALK=-80dB典型值)、(5VXTAL=-63dB典型值);低功耗(Icc=3μA最大值);具有近零传播延迟的双向数据流;低通态电阻(rON=3Ω典型值);数据I/O端口上的轨至轨开关操作(0V至Vcc);Ioff支持部分断电模式操作;适合RGB和复合视频开关,可在复合及RGB视频上应用。 4.2应用DirectDrive技术的1.8V视频滤波放大器     MAX9509是Maxim新一代视频滤波放大器系列的首款器件,大大降低了平均功耗和PQ,如图5所示。图5的MAX95091.8应用电路处理50%平均信号,大大降低了功耗。其电源电压(VDD)由3.3V降到了1.8V,1.8V是移动电话正在逐渐使用的数字I/O电压;静态电源电流(IQ)也由12mA降到了3.1mA。       图5 新一代视频滤波放大器系列的首款器件,大大降低了平均功耗和PQ     当视频滤波放大器采用1.8V电源电压工作时,必须采用DirectDrive技术。采用电压模式输出级的放大器必须至少提供2Vp-p摆幅,才能输出复合视频信号。传统的放大器采用1.8V单电源供电时,没有足够的余量产生2Vp-p输出信号。而采用DirectDrive后,集成反向电荷泵将产生一个嘈杂的1.8V电压;负电压线性稳压器将-1.8V电压稳定到-lV,降低了电荷泵噪声。因此,实际采用1V至+1.8V的电压供电时,MAX9509刚好有足够的余量输出2Vp-p视频信号。     MAX9509采用低电压、低IQ的DirectDrive输出级,器件平均功耗大大低于3.3V器件的功耗。更值得注意的是,MAX9509平均功耗低于3.3V视频滤波放大器的PQ。需要注意的是,在如此低的电压下电路高速工作,噪声将大大增加,因为此时电路的工作电流要比正常情况低。MAX9509考虑了噪声问题,该器件具有极佳的峰值信噪比(SNR),达到64dB,足以满足消费类产品的要求。为了使电视屏幕显示清晰的图像,峰值SNR应该在40dB左右。将充满噪声的电荷泵与滤波器和放大器放置在同一芯片是重要的新技术。电荷泵有可能向敏感的视频信号上引入开关噪声。把MAX9509的电荷泵与视频信号通路隔离开可以有效解决这个问题,得到极低的电荷泵噪声频域特性,而且从时域特性也几乎观察不到噪声。     消费者在屏幕上观察MAX9509的输出信号时,既不会看到宽带噪声,也不会看到电荷泵噪声。 5 结束语      以上分析可知,虽然低功耗视频滤波放大器的开发工作已经取得了一些进展,但IC设计人员还有许多工作要做,例如,视频负载检测。如果视频滤波放大器具有负载电子检测功能,并为微控制器系统提供负载状态,只在出现有效的视频负载时开启视频输出电路,即可进一步增强系统的智能化视频功耗管理。■

    时间:2012-04-07 关键词: 设备 分析 电池 功耗 便携式 视频系统 电源技术解析 降低 时间 延长 使用

  • 低门限电压延长电池寿命技术

    多年以来,从事电源管理业务的半导体制造商尽力跟上终端系统用户的需求。越来越多的便携式电子产品在功能上花样翻新,这些产品需要峰值性能,要求设计者在设备的物理尺度内实现尽可能高的效率。虽然电池行业努力开发具有比传统镍镉(NiCd)电池电量更高的替代电池技术,但还远不能满足新一代便携设备对能量的需求。因此,便携式应用不得不寻求在低功耗电路设计上的创新开发,使设计工程师可以让终端系统以尽可能高的效率使用电池资源。在便携式设备中,元器件是功耗预算的主要部分,而且很显然,要跟上需求的变化,半导体器件制造商需要不断创新,帮助降低便携式产品的功耗。   以手机为例,降低模拟和数字基带芯片等手持设备中主要器件的工作电压是降低功耗的办法之一。在不需要DSP或微处理器发挥最大性能的时候,可以降低内核供电电压,并且降低时钟频率。越来越多的新一代低功耗应用采用了此项技术,以尽可能地节约系统能量。公式PC~(VC)2.F描述了一个DSP内核的功耗,这里,PC是内核的功耗,VC 是内核电压,F是内核时钟频率。降低内部时钟频率可以减少功耗,降低内核供电电压可以把功耗降得更多。   先进的硅片和封装技术能起到什么作用   有很多音箱新兴高耗电便携式设备性能的设计因素,本文将主要以在低电压应用中最常见的功率开关功率MOSFET为例,说明最新的硅技术突破在增加电源需求上的影响。为说明这些技术进步的影响,有必要了解功率MOSFET的一些关键参数。   通道的导通电阻(rDS(on))是由通道的横向和纵向电场控制的。通道电阻主要由栅源电压差决定的。当VGS超过门限电压(VGS(th)),FET开始导通。许多操作要求开关接地点。功率MOSFET通道的电阻与由公式R= L/A确定的物理尺寸有关,这里是电阻率,L是沟道长度,A是W x T,即沟道的横截面积。   在通常的FET结构中,L和W是由器件的几何尺寸确定的,而沟道厚度T是两个耗尽层之间的距离。耗尽层的位置会随栅源偏置电压或漏源电压而变。耗尽层的位置会随栅源偏置电压或漏源电压而变。当T在VGS和VDS的影响下减小到零时,两个对边的耗尽层就会连在一起,增加的沟道电阻(rDS(on))会接近无穷大。   图1是rDS(on)与VGS特性的关系曲线。区域1对应的是累积电荷不足以产生反向的情况。区域2对应的条件是有足够的电荷,使P区的一部分反向并形成沟道,但这还不够,因为“空间电荷”效应也是很重要的。区域3对应的是电荷有限的情况,当栅体电势升高时,rDS(on)没有明显变化。 图 1: rDS(on) 与VGS 特性的关系曲线 [!--empirenews.page--] 阈值电压(VGS(th))是用来描述需要多大电压来使沟道导通的参数。VGS控制着饱和电流ID的大小,VGS增加会使常量ID变小,因此需要更小的VDS来达到曲线的拐点(图2所示)。 (图中文字:在额定RDS(on)和1.5V电压下,驱动电路不需要电平转换电路就能导通MOSFET) 图2: 不同栅极电压下rDS(on) 与 Id的关系曲线 (资料来源: Vishay Siliconix)   可以通过采用低阈值电压的晶体管来实现高速性能和低功耗工作。在信号路径上使用低阈值功率MOSFET,可以降低供电电压(VDD),从而在不影响性能的前提下减少开关功率耗散。这就是为什么,为满足用户在降低功耗、延长电池寿命方面与日俱增的需求,许多用于便携式电子系统的ASIC采用1.5V左右的内核电压进行工作。然而直到现在,由于缺少能在这样低的电压下导通的功率MSOFET,设计者如果不使用电平转换电路,就难以发挥低于1.8V的电压在降低功耗上的好处,而使用电平转换电路会使电路变得更复杂,同时也会增加功耗。Vishay Siliconix在业界率先推出了一系列突破性的功率MOSFET,能保证在1.5V电压下导通,从而解决了这个难题。 (图中文字:在额定RDS(on)和1.5V电压下,驱动电路不需要电平转换电路就能导通MOSFET) 图3,减小VGS(th)能够让驱动器用更低的输出电压使开关导通,减少所需的电平转换电路   从以往的经验来看,我们需要一个不低于1.8V的阈值电压对所有功率MSOFE中阈值点的负温度系数进行补偿。如果器件工作在125℃的温度下(这在便携式应用是很可能出现的情况),现有的MOSFET设计不得不提高MOSFET的阈值电压,防止MOSFET发生自导通,因为即便所施加的VGS为0V,低阈值电压的MOSFET也可能发生自导通。   尤其是便携式设备和手机对多媒体功能的要求是永无止境的。设计者要尽力提供更强的数据处理能力,同时尽量满足下一代便携式设备的特殊电源需求。不过毫无疑问的一点是,采用先进硅片工艺和封装技术的功率MOSFET将能够提供设计者所期望的电源效率、超小尺寸和低成本,把这些多媒体手机由设想变为现实。

    时间:2012-02-16 关键词: 电池 技术 电压 寿命 电源技术解析 延长

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    多年以来,从事电源管理业务的半导体制造商尽力跟上终端系统用户的需求。越来越多的便携式电子产品在功能上花样翻新,这些产品需要峰值性能,要求设计者在设备的物理尺度内实现尽可能高的效率。虽然电池行业努力开发具有比传统镍镉(NiCd)电池电量更高的替代电池技术,但还远不能满足新一代便携设备对能量的需求。因此,便携式应用不得不寻求在低功耗电路设计上的创新开发,使设计工程师可以让终端系统以尽可能高的效率使用电池资源。在便携式设备中,元器件是功耗预算的主要部分,而且很显然,要跟上需求的变化,半导体器件制造商需要不断创新,帮助降低便携式产品的功耗。   以手机为例,降低模拟和数字基带芯片等手持设备中主要器件的工作电压是降低功耗的办法之一。在不需要DSP或微处理器发挥最大性能的时候,可以降低内核供电电压,并且降低时钟频率。越来越多的新一代低功耗应用采用了此项技术,以尽可能地节约系统能量。公式PC~(VC)2.F描述了一个DSP内核的功耗,这里,PC是内核的功耗,VC 是内核电压,F是内核时钟频率。降低内部时钟频率可以减少功耗,降低内核供电电压可以把功耗降得更多。   先进的硅片和封装技术能起到什么作用   有很多音箱新兴高耗电便携式设备性能的设计因素,本文将主要以在低电压应用中最常见的功率开关功率MOSFET为例,说明最新的硅技术突破在增加电源需求上的影响。为说明这些技术进步的影响,有必要了解功率MOSFET的一些关键参数。   通道的导通电阻(rDS(on))是由通道的横向和纵向电场控制的。通道电阻主要由栅源电压差决定的。当VGS超过门限电压(VGS(th)),FET开始导通。许多操作要求开关接地点。功率MOSFET通道的电阻与由公式R= L/A确定的物理尺寸有关,这里是电阻率,L是沟道长度,A是W x T,即沟道的横截面积。   在通常的FET结构中,L和W是由器件的几何尺寸确定的,而沟道厚度T是两个耗尽层之间的距离。耗尽层的位置会随栅源偏置电压或漏源电压而变。耗尽层的位置会随栅源偏置电压或漏源电压而变。当T在VGS和VDS的影响下减小到零时,两个对边的耗尽层就会连在一起,增加的沟道电阻(rDS(on))会接近无穷大。   图1是rDS(on)与VGS特性的关系曲线。区域1对应的是累积电荷不足以产生反向的情况。区域2对应的条件是有足够的电荷,使P区的一部分反向并形成沟道,但这还不够,因为“空间电荷”效应也是很重要的。区域3对应的是电荷有限的情况,当栅体电势升高时,rDS(on)没有明显变化。 图 1: rDS(on) 与VGS 特性的关系曲线 [!--empirenews.page--] 阈值电压(VGS(th))是用来描述需要多大电压来使沟道导通的参数。VGS控制着饱和电流ID的大小,VGS增加会使常量ID变小,因此需要更小的VDS来达到曲线的拐点(图2所示)。 (图中文字:在额定RDS(on)和1.5V电压下,驱动电路不需要电平转换电路就能导通MOSFET) 图2: 不同栅极电压下rDS(on) 与 Id的关系曲线 (资料来源: Vishay Siliconix)   可以通过采用低阈值电压的晶体管来实现高速性能和低功耗工作。在信号路径上使用低阈值功率MOSFET,可以降低供电电压(VDD),从而在不影响性能的前提下减少开关功率耗散。这就是为什么,为满足用户在降低功耗、延长电池寿命方面与日俱增的需求,许多用于便携式电子系统的ASIC采用1.5V左右的内核电压进行工作。然而直到现在,由于缺少能在这样低的电压下导通的功率MSOFET,设计者如果不使用电平转换电路,就难以发挥低于1.8V的电压在降低功耗上的好处,而使用电平转换电路会使电路变得更复杂,同时也会增加功耗。Vishay Siliconix在业界率先推出了一系列突破性的功率MOSFET,能保证在1.5V电压下导通,从而解决了这个难题。 (图中文字:在额定RDS(on)和1.5V电压下,驱动电路不需要电平转换电路就能导通MOSFET) 图3,减小VGS(th)能够让驱动器用更低的输出电压使开关导通,减少所需的电平转换电路   从以往的经验来看,我们需要一个不低于1.8V的阈值电压对所有功率MSOFE中阈值点的负温度系数进行补偿。如果器件工作在125℃的温度下(这在便携式应用是很可能出现的情况),现有的MOSFET设计不得不提高MOSFET的阈值电压,防止MOSFET发生自导通,因为即便所施加的VGS为0V,低阈值电压的MOSFET也可能发生自导通。   尤其是便携式设备和手机对多媒体功能的要求是永无止境的。设计者要尽力提供更强的数据处理能力,同时尽量满足下一代便携式设备的特殊电源需求。不过毫无疑问的一点是,采用先进硅片工艺和封装技术的功率MOSFET将能够提供设计者所期望的电源效率、超小尺寸和低成本,把这些多媒体手机由设想变为现实。

    时间:2012-02-16 关键词: 电池 技术 电压 寿命 电源技术解析 延长

  • 运用音频耳机放大器延长移动应用的电池使用时间

    随着DVD 播放器、MP3 播放器,甚至是内置 FM 广播及 MP3 等音频功能的手机等越来越多的便携式音频装置在市场热销,,这些设备的电路板空间显得越来越不足。因此,特定功能解决方案的尺寸变得极为重要,而设计工程人员正试图找出如何在达到预期功能的条件下将需要的组件数量降到最低。将音频信号传输到耳机一直以来都需要 DC 阻隔电容,其替代解决方案不是有先天限制,就是过于简化而不切合实际需求,或不被市场接受。 本文特别着重在耳机放大器架构,除了说明其优缺点,也介绍全新的解决方案,该解决方案可解决某些耳机放大器架构所造成的问题。 不同的耳机放大器配置 不采用大型 DC 阻隔电容驱动耳机的其中一种传统方法,是将连接器的接地接脚偏移到中轨,也就是 VDD/2 (VBIAS)。由于大多数消费性耳机放大器都是单一供应电源,因此,要达到良好的动态范围,唯一的方法是以 DC 将音频偏移到 VDD/2,使信号能摆荡到接地及 VDD。由于接地接脚连接 VDD/2,因此其中主要的缺点是,只要连接 到Hi-Fi 放大器或以电源驱动的喇叭等接地为真实接地 (亦即 0V) 的外部设备,就会造成接地回路问题,并引发不必要的噪声或设计问题。 图 1. 含偏移接地套管的输出单端耳机放大器       如图 1 所示,最传统的耳机放大器架构是含 DC 阻隔电容的单端放大器。         图 2. 含 DC 阻隔电容的单端耳机放大器 从中可看出,耳机驱动的输出偏移到 VDD/2 (VOUT),而音频从 VDD 摆荡到接地。其中需要 DC 阻隔电容,才能将移除此偏压,让讯号在接地周围有效摆荡,也就是在 –VDD/2 至 +VDD/2 之间摆荡。此架构的优点是能够使用标准的耳机接孔,然而,这类方法的主要问题在于低频率响应。耳机阻抗一般是 16Ω 或 32Ω,而输出电容及耳机喇叭阻抗两者会形成高通滤波,其截止频率为 3dB,如等式 1 所示:             (等式 1) 截止频率必须在耳机的音频频带范围内,此频带会因制造商的不同而有所差异,但一般的范围是 20Hz 至 20kHz 之间。为了不使低音频频率衰减,高通滤波的截止频率至少必须大约是 500Hz 以下。 将等式 1 改写为等式 2,即得出:            (等式 2) 对于 100Hz 的截止频率及 16Ω 的耳机喇叭阻抗,电容必须是 110μF。对于需要小体积尺寸的情况而言,这会造成电容值及实体尺寸过大,而且使得成本过高。许多工程人员只能改用 22μF 的较小电容,不过这会影响耳机的低频率传真度,而导致低音响应不佳。 各种执行都有其优缺点,不过,对于需要较佳音频并避免潜在接地回路问题或大型 DC 阻隔电容的设计人员而言,一种称为接地置中或「无电容」的较新架构开始备受瞩目。 TPA4411、TPA6130A2 及 TPA6132A2 等由德州仪器提供的接地置中或 DirectPathTM 耳机放大器使用创新的做法来省却通常使用的 DC 阻隔输出电容。其做法并非将音频偏移至装置内的 VDD/2,而是整合了一颗电荷泵并提供一组负电源轨,进而让耳机放大器在正电源轨 (VDD) 与负电源电压 (VSS) 之间摆荡。这完全不需要任何偏移,因此不再需要输出的高通滤波。这能够让耳机喇叭播放整个音频频带,提供更好的音质。       图 3. 含整合式电荷泵的接地置中 DirectPathTM 耳机放大器 图 4 显示该高通滤波器的频率响应如何随着不同的 DC 阻隔电容产生变化。对于 16Ω 的固定负载阻抗,只要改变输出 DC 阻隔电容,截止频率便会随之变动。结果是当电容值减小,截止频率就会提高,而且越少音频低音内容能被传输到耳机喇叭。                     图 4. 输出频率响应比较 这种做法看起来很理想,不过,由于整合式电荷泵的低效运作,相较于含偏移接地套管或大型 DC 阻隔电容的传统耳机放大器,接地置中耳机放大器会耗用较多的电源,而略微缩短系统的电池使用时间。为解决这个问题的创新做法是使用改良的 Class-G技术。 Class-G 技术 在 AB 类放大器的接地置中架构做法中,放大器总是以最高电源电压运作,这表示,对于音频的无噪声阶段而言,整个输出 FET 的电压降幅相当大。以锂离子电池为例,一般的电池电压范围是 3.0V 至 4.2V。假设电池供应 3.6V 的电压,图 5 的红色箭头表示播放输出音频时整个输出 FET 的电压降幅。 图 5. AB 类接地置中耳机放大器运作 假设放大器的静态电流相较于流向负载的电流来说非常地小,即可推算电池电流与输出电流呈正比。      (等式 3) 图 6 显示 AB 类接地置中耳机简易示意图。随着音频的变化,整个输出 FET 的电压降幅也会变动。装置的功率损耗是电压降幅乘以电池电流 (IBATT) 所得的乘积。   图 6. AB 类接地置中耳机示意图 G 类放大器一般使用多个电源电压,以发挥比 AB 类放大器更高的效率。在本例中,TI 最新的 G 类 DirectPath 放大器 (TPA6140A2) 首先将电池电压降低至较低的电压值,然后切换至低信号强度的低供应电压 (1.3V),并且只有在信号强度超出该低电源电压轨时,才切换至较高的电源电压 (1.8V)。这些适应性电源电压轨的升降速度高于音频,因此可避免失真或削波。此外,由于一般聆听的音频低于 200mVRMS,因此电源电压通常是最低值 (亦即 1.3V),并且提供优于上述 AB 类放大器的效率。在音频的无噪声阶段期间,整个电源轨的电压会降低,而且信号相当小。当音频变得大声时,放大器会切换至较高的电源轨,然后切换回较低的电源轨,导致整个输出 FET 的电压降幅缩小。图 7 的红色箭头表示此电压降幅。 图 7. G 类接地置中耳机放大器运作 其中的技巧是设计将电池电压降低至较低电压的放大器,并使用适应性电源轨 (分别有负电源轨) 降低播放音乐时整个输出 FET 的电压降幅。其中一种实现这类放大器的方式是,使用电荷泵作为图 8 所示的步降区块。某些工程人员偏好这类做法,原因在于步降电荷泵仅需要相对较小的飞驰电容(flying capacitor) (1μF 至 2.2μF),而这也是相对较小的组件 图 8. 含电荷泵步降转换器的 G 类接地置中耳机简化示意图 这类解决方案的主要缺陷是电荷泵的效率极差,而且这类解决方案无法令电池使用时间延长。较好的做法是整合 DC/DC 步降转换器,以有效降低装置的内部电源电压,并减少电池电流。 图 9. 含 DC/DC 步降转换器的 G 类接地置中耳机简化示意图 图 9 显示 G 类接地置中耳机简化示意图。假设放大器的静态电流远小于流向负载的电流,即可推估电池电流是输出电流的分数 (见等式 4)。同样地,随着音频的变化,整个输出 FET 的电压降幅也会变动。此装置的功率损耗是电压降幅乘以电池电流 (IBATT) 的分数 (VDD/VBATT) 所得的乘积,因此,此装置将散失较少的功率。      (等式 4) 使用此解决方案的 G 类 DirectPath 耳机放大器为 TPA6140A2。此解决方案需要将外部电感用于步降转换器,但是,由于输出电流相当小,而且降压转换器的切换频率相对较高,因此可使用相当小的芯片电感,也就是 2.2uH 、 800mA 的 0805 尺寸电感。这能够使解决方案的效率提高,而没有上述电荷泵方法的电路板空间不足的缺点。 AB 类及 G 类接地置中架构的电池使用时间比较 为证实 G 类 DirectPath 耳机放大器的效率优于传统 AB 类解决方案,我们在实验室进行了一项测试。图 10 是一般接地置中耳机与 TPA6140A2 的比较。其中,两个放大器都接上充满电力的锂离子电池。音频输入来自 PC,而输出驱动各个 32Ω 耳机。两个放大器持续播放相同的音频,而且以固定间隔测量电池电压。 下图的 Y 轴表示电池电压,X 轴表示时间。绿线表示一般的接地置中耳机放大器,蓝线表示 G 类耳机放大器。 图 10. AB 类与 G 类接地置中耳机放大器的比较 相较于 AB 类 DirectPath 实作,TPA6140A2 可延长 50 小时或 45% 的电池使用时间。 对于耳机放大器效率而言,必须考虑整体的系统功耗。举例来说,当今耳机的输出功耗远低于 MP3 编译码器的功耗。在未来,当这类编译码器功能提升到下一个制程技术节点时,该功能的功耗将进一步降低,但耳机放大器的输出功耗需求则不会降低。这表示,耳机放大器的效率将在下一代平台中扮演更重要的角色。图 11a 至 11b 阐明了这一点: 图 11a.当今MP3 播放电流耗用量的范例 图 11b.两年后 MP3 播放电流耗用量的范例 图 11a 显示 G 类耳机放大器的平均电流耗用量大约是应用处理器的 10%。然而,几年后,当应用处理器电流降低至大约 10mA 时,G 类耳机放大器的电流耗用量将约为 现在的30%。 结论 电池使用时间一直是便携式应用的重要课题。相比含输出 DC 阻隔电容的传统 AB 类放大器,接地置中耳机放大器的音频性能较佳,但是因为需要使用电荷泵而使得效率降低。只有在信号强度需要进行切换时,才会切换两个以上的电压电源轨,使得 G 类放大器能够提升效率,也减少了不必要的功率损耗。TPA6140A2 等 G 类 DirectPath 耳机放大器结合了接地置中耳机放大器及 G 类放大器的优点。这能够有效降低不必要的放大器功率损耗,最终使得电池使用时间延长。

    时间:2011-07-10 关键词: 移动 音频 电池 耳机 放大器 电源技术解析 应用 时间 延长 使用 运用

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