延长物联网应用的电池寿命

随着世界不断发展以保持万物互联，无线传感器在物联网 (IoT) 市场中变得越来越流行。物联网存在多种定义，但其中一种只是简单地将其定义为通过使用远程传感器测量环境来与我们的周围环境保持同步。

大多数物联网应用程序以突发模式运行，系统大部分时间都处于休眠状态。由于这种占空比系统行为，睡眠电流在确定系统如何节省电池电量和延长设备寿命方面变得极为重要。近年来，技术改进已导致系统睡眠电流大幅降低至仅几十纳安，但还有更大的潜力将系统功率驱动得更低。

低功耗系统定时器对占空比或电池供电的应用程序尤其有益，例如物联网应用程序中的应用程序。这就是 TI 推出TPL5110和TPL5010低功耗系统定时器的原因。通常在此类系统中，微控制器的内部定时器用于系统的占空比;然而，即使在低功耗或睡眠模式下，微控制器 (MCU) 仍然可以使用几微安。

TPL5110纳米定时器是一种低功耗定时器，带有集成MOSFET驱动器，设计用于占空比或电池供电应用中的功率选通。TPL5110仅消耗35毫安，可启用电源线，并在睡眠期间大幅降低整个系统的待机电流。这样的节能使能量收集或无线传感器应用能够使用更小的电池。TPL5110提供从100 ms到7200 s的可选定时间隔，专为功率选通应用而设计。此外，TPL5110具有独特的一次触发功能，定时器仅为MOSFET供电一个周期。TPL5110采用6引脚SOT23封装。

●特性：

■电源电压范围为1.8V至5.5V

■电压为2.5V时，电流消耗为35nA(典型值)

■可选计时间隔：100ms至7200s

■计时器精度：1%(典型值)

■可通过电阻选择时间间隔

■手动为MOSFET上电

■单次触发功能

仅消耗 35 nA 电流的新定时器可以周期性地中断系统，从而大幅降低睡眠期间的整体系统待机电流。这种省电方式可以使用更小的电池，使其适用于能量收集或无线传感器应用。定时器提供从 100 ms 到 7200 s 的可选定时间隔，专为占空比应用而设计。

TPL5010通过在每个可编程延迟周期内向 MCU 发送唤醒信号来运行。当 MCU 与TPL5010一起工作时，它可以通过关闭其内部定时器在更低功耗的睡眠模式下运行。此外，集成的看门狗功能不断检查系统的MCU，确保了高可靠性。(有关此看门狗功能的更多信息，请查看数据表。)

另一方面，TPL5110通过驱动外部金属氧化物半导体场效应晶体管 (MOSFET) 对系统电源进行电源门控，从而实现更大的节能。除了这种正常的占空比定时功能外，TPL5110还可以在“单次”模式下运行。在单次模式下，定时器可以驱动 MOSFET 一个周期。再加上手动复位功能，这两个特性使TPL5110成为小型低成本解决方案，非常适合任何简单的加电应用，无需 MCU。

让我们看一个简短的应用示例。

在使用湿度和温度传感器监测环境的应用中，通常每分钟进行一次测量。这意味着占空比将在大约 1 秒内处于活动状态，并在关闭或休眠模式下保持 59 秒。现在正常情况下，MCU可以控制系统时序;但是如果单片机的休眠电流为120 μA，系统就会烧掉多余的电流。使用TPL5110，我们在关闭模式下的工作电流仅为 35 nA，几乎降低了 3,500 倍。