5 低消費電力システム：パワー ダウンかパワー オフか

低消費電力 DAQ システムは、さまざまなパワーダウン方式を使用してエネルギーを節約することがよくあります。一部の ADC にはパワーダウン モードがあり、デバイスを使用していないときにデバイスを低消費電力状態に移行させ、システムの消費電力を低減することができます。ADC データシートにはさらに、このモードでの消費電流が規定されています。もう 1 つのよく使われる省電力手法は、ADC を使用していないときに電源を単純にオフにし、必要なときに電源をオンに戻す方法です。この方法では、システムの電源がオフの間は消費電力が発生しません。

後者の方法は、この記事で説明する過渡電流の影響を受けますが、これは電源サイクルのたびにあらゆるコンデンサを再充電する必要があるためです。電荷 (Q) と電流 (I) の標準的な式を使用して、電源がオフになったときにシステムが消費する電流を推定し、この値をパワーダウン モードの ADC データシートの値と比較することができます。

たとえば、ADS1261 のデータシートでは、10µF および 0.1µF のデカップリング コンデンサを AVDD から AVSS までの間に並列に接続することを推奨しています。また、データシートには AVDD が 5V でなくてはならない、と規定しています。式 2 と 式 3 により電源サイクルが毎秒 1 回の場合、平均電流が 50.5µA であると計算されます。

ここで、C = 10.1µF (10µF + 0.1µF)、V = 5V、t = 1s です。

表 1 の緑色で強調表示されている部分では、パワーダウン モードでの ADS1261 のパワーダウン電流はわずか 8μA (最大) であることに注意してください。両方のオプションを比較すると、ADC のパワーダウン モードを使用することで、電源をオフにする場合に比べて消費電力を 6 倍以上低減できることがわかります。したがって、過渡電流が全体的な消費電力に及ぼす影響を考慮することが重要です。多くの場合、ADC をパワーダウン状態にすることは、エネルギー効率の優れたソリューションになります。