5微安这个数字在规格书上看起来很不起眼,但实际做产品的时候才知道它有多重要。最近在优化一款电子锁的待机功耗,换了WTN6020之后整机电流从60多微安降到了40微安左右,这个进步是实打实用万用表测出来的。今天把测试过程和数据整理一下,给同样关注功耗的朋友做个参考。
测待机功耗这事看着简单,实际上有不少坑。我用的是安捷伦的万用表,电流档位选微安档,串进芯片的VCC回路里。测试板单独供电,排除了其他元件的漏电流影响。
有几个细节需要注意:一是万用表的表笔本身有内阻,会引入一点误差;二是要先测电压再切电流档,防止表笔误操作损坏;三是芯片要真正进入待机状态,不是简单地不播放就行的。
WTN6020上电之后不触发任何操作,等待大约2秒左右自动进入待机模式。这时候观察万用表读数,稳定在3到5微安之间,多次测量取平均值约4.2微安。
这个数值比规格书标注的5微安还要好一点,厂家还是留了余量的。测试了3颗不同批次的样品,数值都在这个范围内,批次一致性不错。
待机只有几微安,但播放的时候电流会上来。WTN6020播放叮咚音效时,实测电流大约在40到60毫安,持续时间大概300到500毫秒。
按每天播放20次计算,每次400毫秒,总播放时间8秒。8秒的毫安级电流消耗分摊到一整天,等效增加的待机功耗大概只有几微安,对整体续航影响很小。
顺便测了一下手头另外两款门铃芯片的待机电流,一并分享出来:
| 芯片型号 | 待机电流实测值 | 规格书标注 |
|---|---|---|
| WTN6020 | 4.2uA | <5uA |
| 某台系芯片 | 16.8uA | <20uA |
| 某国产通用IC | 23.5uA | 未标注 |
差距一目了然。WTN6020的4.2微安跟台系芯片的16.8微安差了4倍,跟通用IC的23.5微安差了将近6倍。
用两节AAA干电池(1000mAh容量)做参照,按整机待机电流40微安计算:
如果用WTN6020(语音部分4.2微安),整机待机可以做到40微安,续航约280天
如果用台系芯片(语音部分16.8微安),整机待机大概在55微安,续航约200天
如果用通用IC(语音部分23.5微安),整机待机约65微安,续航约170天
这个差距在用户实际使用中会感受很明显——用WTN6020的门锁可能一年换一次电池,用通用IC的半年就得换。
还测了一下不同温度下的待机电流,毕竟门锁一年四季要经受温度变化。测试了室温25度、低温-10度、高温45度三个条件:
| 温度条件 | WTN6020待机电流 |
|---|---|
| -10°C | 3.8uA |
| 25°C | 4.2uA |
| 45°C | 5.1uA |
温度升高会导致漏电流增加,45度下的5.1微安比室温略高,但还是在规格范围内。低温表现更好,3.8微安反而比室温还低一点。整体来说,WTN6020的温漂控制得不错。
门锁用干电池供电,电压会随着电量消耗逐渐下降。测了一下WTN6020在不同电压下的待机电流:
3.3V(新电池):4.2uA
3.0V(半电量):4.0uA
2.5V(快没电):4.5uA
电压变化对待机功耗的影响很小,基本可以忽略。这意味着不管电池还剩多少电量,门锁的续航表现都能保持稳定。
WTN6020的5微安待机功耗是实打实的,实测比规格书还要好一点。配合优秀的温漂特性和宽电压适应性,这款芯片在电池供电的门锁应用里非常有竞争力。
如果你正在为门锁选型发愁,不妨测一下WTN6020。功耗这个指标,只有实测才能验证,光看规格书上的数字是不够的。