특정한 양의 전류와 전압이 없으면 회로가 제대로 작동할 수 없습니다. 그러나 회로에 전류 또는 전압을 과도하게 공급하면 연결된 구성 요소뿐만 아니라 회로에도 손상을 줄 수 있습니다. 따라서 설계자는 회로가 얼마나 많은 전력을 사용하는지에 주의해야 한다.
회로를 통해 소량의 전기가 흐르면, 더 오래 살아남고 손상될 가능성이 적습니다. 그러나 설계자는 추정치를 작성하는 동안 전체 전자제품 프로젝트를 고려하여 사용적합성과 전력 사이에서 균형을 이루어야 한다.
회로의 원치 않는 전력 소비
전력 소비는, 가장 간단한 형태로, 전압과 전류의 곱에 의한 와트의 결과이다. 회로가 효과적으로 작동하기 위해서는 일부 전력 소비가 필요하지만, 모든 전력 소비가 유익한 것은 아니다. 회로에서 동적 및 정적 전력 소비의 양은 모두 감소되어야 한다.
동적 및 정적 전력 소비 감소
회로에 단락이 발생하거나 스위칭 활동이 발생하면 동적 전력 소비가 발생합니다. 정전 전력 소비는 회로에 전류가 흐르면 안 될 때 또는 전류 누출이 있을 때 발생합니다.
회로를 예기치 않게 파괴할 수 있는 전력 리플로 인한 소비 급증도 설계자가 고려해야 한다. 높은 정적 또는 동적 전력 사용량으로 인해 발생하는 열은 압도적일 수 있습니다.
전력 소비 절감의 중요성
전자제품의 크기가 축소되고 모바일 기기가 급증함에 따라 회로에서의 전력 소비를 제한할 필요성이 증가하고 있다. 휴대용 전자제품의 배터리 수명을 늘리고 기계 간의 에너지 효율적인 인터페이스를 제공하기 위해서는 전력 소비를 줄여야 한다. 가장 최신의 USB 전원 표준은 성능을 유지하면서 전력 소모를 줄여 효율성을 향상시킵니다. 저전력 사양은 단일 USB 포트뿐만 아니라 여러 개의 별도 연결이 있는 USB 허브에 적합합니다.
설계자가 회로에서 전력 사용량을 줄일 수 있는 방법
전자 제품 프로젝트의 전력 소비는 해당 프로젝트의 모든 구성 요소에 의해 영향을 받습니다. 개별 성분에 대한 검정력 공차가 있으며, 여러 성분을 통한 검정력의 누적 효과는 프로젝트 전체에 더 큰 영향을 미칠 수 있습니다.
저전력 설계 방법 활용
저전력 설계는 다양한 변수를 사용하여 구성요소 간 및 구성요소 내의 전력 소비량을 균형 있게 조정하는 설계 지침입니다. 이러한 변수로는 회로 활동, 전류 주파수, 전이 시간, 용량성 부하, 전압, 누설 전류, 피크 전류 등이 있다. 일반적으로 이러한 요소를 모두 제거하는 것이 가능하지 않기 때문에 설계자는 설계를 최대화하기 위해 이루어져야 하는 절충점을 알아야 한다. 예를 들어, 고전압에서 작동하는 회로는 일반적으로 많은 에너지를 필요로 한다.
저전력 설계를 통한 전력 소비 절감을 위해서는 기능성이나 효율성을 희생하지 않고 특히 저전력을 얻기 위한 신기술 개발이 필요하다. 저전력 설계의 결과로 만들어진 새로운 기술들은 휴대용 기기 이상의 용도를 가지고 있다. 전력 사용을 줄이면서 컴퓨터를 위한 새로운 유형의 RAM, 더 적은 스위칭 전력을 가진 로직 게이트, 고성능 데이터 변환기 및 특수 센서를 포함한 혁신이 이루어졌습니다. 이러한 저전력 옵션 중 일부는 이전 기술에 비해 전력 사용량을 최대 70%까지 낮춥니다. 전자 장치의 수가 증가하더라도, 이러한 기술의 광범위한 채택은 전 세계적으로 사용되는 에너지의 양을 상당히 줄일 수 있다.
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