超低功耗和20年的运行时间已非新鲜话题

azhiking

超低功耗和20年的运行时间已非新鲜话题 [复制链接]

人们普遍认为，超低功耗和超长使用寿命的设计方案都是近期才出现的事，这些方案是由IC工艺和电池化学物质的改进促成的。但事实上，若干年前就有设计师使用“古老的”工具和技术开发出了低功耗/长寿命的解决方案。
随着当今超低功耗技术的应用和功率超强的小型电池的出现，我们很容易计算出能量使用情况，推算出某产品及其原装电池在理论上有20年的使用寿命。家庭安装的智能电能表等具有超长寿命的设备颇受欢迎，因为电池更换需耗费极高的人力成本，而此类设备可解决这一难题。

但是，我还想知道下述问题的答案：即使计算结果显示有如此长的寿命，但电池真的能运行那么长时间吗？其基本的mA·h额定值可能会显示很长的能量储备年限，但电池内部的化学物质会不会在此之前就已劣化了呢？此外，电池的物理封装如何，会不会先被腐蚀了呢？

最近，我发现了可证明电池能够保持20年使用寿命的第一手证据，这使我意识到，低功耗电路并不是近期才出现的。我有一台很便宜的厨房秤(见图1)，但直到前些日子使用时我才突然意识到，这台厨房秤的电池已经使用了超过25年。当然，这台秤的工作周期是极短的，每天仅几分钟。

由于该厨房秤的开关为传感“软”开超低功耗和20年的运行时间已非新鲜话题关，不会真正地中断电池路径，故其仍存在一些静态电流消耗。我不知道厨房秤电池的尺寸和型号，因为这台秤是密封的。并不是所有长寿命的产品都拥有和这台厨房秤一样短的工作周期。我还有一个小型的双显示数字时钟(见图2)，这台时钟是我于1986年(该日期镌刻于时钟的背面)收到的。

很明显， 由于该设备必须时刻以全功率运行，因此其没有睡眠模式或静态电流休眠。自收到该时钟之时起，我仅更换过三对“357”纽扣电池(也许有些强迫性倾向，我将电池的更换日期都标记在了时钟背面。因此，我对此记得非常清楚）。

诚然，工艺技术的进步及逐渐缩小的IC几何尺寸促成了极低功耗设计方案的产生。但似乎有证据显示，早在25年前就已有工程师创造出了使用相对高耗电工艺技术，但却可以以微安电流管理的设计方案。

不管他们是谁，他们利用手头上的技术开发出了一些令人惊艳的设计方案。要设计出此类方案需要具有真正的灵感，这让我想起了20世纪50年代早期的科学家和工程师，他们使用了一些在我们看来十分可笑的、笨重的真空管仪器为关键的电子磁自旋参数确定了6位有效数字。他们不仅使用手头上的“最佳”技术，还通过估计所有潜在的测量误差源并制定出抵消方法，得出了实现该精度的方法。

Sur

好的，我研究的东东都已经开始要落后啦

qwqwqw2088

很便宜的厨房秤是个啥东西？没图

azhiking

qwqwqw2088 发表于 2014-5-30 08:32
很便宜的厨房秤是个啥东西？没图

淘宝上一搜一大把，很便宜的，貌似精度也挺高的。号称0.01克最小称量单位的

azhiking

Sur 发表于 2014-5-29 20:09
好的，我研究的东东都已经开始要落后啦

应用不一样，非电池供电的设备，用不着花那么多精力折腾省电的，为了省电硬件成本也会上升的——除非是没有办法必须省电。