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发表于 2025-1-23 14:58:16
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要计算这个电路的待机功耗,需要以下步骤:
1. 确定待机状态的主要功耗元件在待机状态下,主要消耗功率的元件包括:
- 高压输入分压电阻(如 R1 和 R2):为低压电路提供分压。
- 整流二极管和稳压电路:如 ZD1、D1,以及低压部分的稳压器(如 HT7550L 和 U1)。
- 微控制器或控制电路:如果此时控制电路(如雷达模块和控制芯片 U1)仍在工作,则会有一定的功耗。
2. 逐步分析功耗的部分(1) 高压分压电阻的功耗从电路中可看到:
- 输入电压为 220V AC,对应峰值电压 Vpeak=220×2≈311VV_{peak} = 220 \times \sqrt{2} \approx 311VVpeak=220×2≈311V。
- R1 和 R2 分别为 514kΩ,总电阻 Rtotal=R1+R2=514k+514k=1028kΩR_{total} = R1 + R2 = 514k + 514k = 1028kΩRtotal=R1+R2=514k+514k=1028kΩ。
功耗公式为:
P=Vpeak2RtotalP = \frac{V_{peak}^2}{R_{total}}P=RtotalVpeak2代入数值:
P=31121028000≈0.094 W (94 mW)P = \frac{311^2}{1028000} \approx 0.094 \, \text{W} \, (94 \, \text{mW})P=10280003112≈0.094W(94mW)(2) 稳压二极管(ZD1)的功耗稳压二极管的功耗主要由分压电阻提供的电流决定:
- ZD1 的稳压电压为 11.5V。
- 流过 ZD1 的电流近似为 IZD1=Vpeak−VZD1RtotalI_{ZD1} = \frac{V_{peak} - V_{ZD1}}{R_{total}}IZD1=RtotalVpeak−VZD1。
计算:
IZD1=311−11.51028000≈0.29 mAI_{ZD1} = \frac{311 - 11.5}{1028000} \approx 0.29 \, \text{mA}IZD1=1028000311−11.5≈0.29mA功耗为:
PZD1=VZD1×IZD1=11.5×0.29≈3.3 mWP_{ZD1} = V_{ZD1} \times I_{ZD1} = 11.5 \times 0.29 \approx 3.3 \, \text{mW}PZD1=VZD1×IZD1=11.5×0.29≈3.3mW(3) 稳压电路(HT7550L 和后级电路)的功耗假设 HT7550L 稳压器和后续电路(如雷达模块)在待机状态下的总电流为 Istandby≈0.5 mAI_{standby} \approx 0.5 \, \text{mA}Istandby≈0.5mA,稳压输出电压为 5V,则功耗为:
PHT7550L=Vout×Istandby=5×0.5=2.5 mWP_{HT7550L} = V_{out} \times I_{standby} = 5 \times 0.5 = 2.5 \, \text{mW}PHT7550L=Vout×Istandby=5×0.5=2.5mW(4) LED 指示灯的功耗(如果存在)如果光敏二极管(如 D2)或相关 LED 在待机状态下亮起,其功耗约为 PLED=1.5 V×0.01 A=15 mWP_{LED} = 1.5 \, \text{V} \times 0.01 \, \text{A} = 15 \, \text{mW}PLED=1.5V×0.01A=15mW。
3. 待机功耗汇总将各部分功耗相加:
- 高压分压电阻:94 mW94 \, \text{mW}94mW
- 稳压二极管:3.3 mW3.3 \, \text{mW}3.3mW
- 稳压器和后级:2.5 mW2.5 \, \text{mW}2.5mW
- LED(如果有):15 mW15 \, \text{mW}15mW
总待机功耗为:
Ptotal≈94+3.3+2.5+15≈115 mWP_{total} \approx 94 + 3.3 + 2.5 + 15 \approx 115 \, \text{mW}Ptotal≈94+3.3+2.5+15≈115mW 结论该电路的待机功耗约为 115 mW。如果去除指示灯(LED)或优化分压电阻值,可以进一步降低待机功耗。
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