使用外部SMPS的STM32L4xxxx的设计建议,超低功耗高性能应用指南# X, L# V% ?& u9 _/ U1 Q% [ % _: d4 H6 x' ^$ ?& p 引言 . D- L8 \* I9 h, s6 y3 C# K& k5 { 3 X. \4 w% L% r- }1 i/ ^1 I STM32L4xxxx微控制器使用具有高度灵活性和高级外设集的新型架构,获得一流的超低功耗值。STM32L4和STM32L4+系列产品提供最佳能效,在超低功耗领域首屈一指。 0 m4 X5 v2 t, |; N STM32L4xxxx器件基于Arm® Cortex®-M4,具有FPU内核。 " R. a$ J3 O0 y STM32L4系列微控制器的工作频率最高80 MHz,在频率为80 MHz时达到100 DMIPS的性能,而STM32L4+系列的工作频率最高120 MHz,在频率为120 MHz时达到150 DMIPS的性能。它们全部集成了Chrom_ART Accelerator™,同时还能保持尽可能小的动态功耗。 * m n/ H8 H2 `& P STM32L4和STM32L4+系列采用灵活的功耗模式管理,可降低应用的整体功耗。 为了进一步使蓄电池使用寿命最大化,STM32L4xxxx超低功耗控制器具有外部SMPS(开关模式电源)版本通过从外部DC/DC(直流/直流)转换器而不是集成LDO生成VCORE逻辑供电来提高运行模式下的能效。这些器件(标有后缀“P”)使用不同的引脚排列,用两个必须连接到外部SMPS的VDD12供电引脚取代两个GPIO引脚。因此,可用GPIO的数量减少了2个。“运行”模式下的预期功耗增益可高至~60%。 # o" w- t! ]$ ^0 @ 本应用笔记仅适用于表 1中所列产品(详情请参见相应数据手册[3]的订货代码)。 $ D* ?! r: \( ?7 X$ V/ v . M: S- z7 L0 H 1 预期功率增益 ) J) m% N6 p# c* E, }8 r: r通过使用外部开关模式电源(SMPS)而不是集成低压降调节器(LDO),可使用等于内部VCORE供电电压与VDD电压之比的因子来优化功耗。SMPS带来的改善只取决于SMPS效率和VDD电压。 ( i% C3 Z# k% P! E5 b% h4 }8 ?) o表2代表了在Nucleo -144 SMPS板[2]上使用STM32L496器件获得的典型增益,其中VDD12 =1.1 V且VDD = 3.3 V(在运行模式下)。 如上面的表格所示,使用SMPS可以显著降低微控制器的能耗,在该Nucleo板下增益可达63%。 : r. @9 u, j- w) D/ r, n$ c1 o2 b2 硬件说明 2.1 硬件概述 1 O. _5 B2 \8 LSTM32L4xxxx超低功耗微控制器内置两个线性调压器,用于为其数字部分供电。 + \ ], R! L" }* J关于STM32L4系列各种功耗状态的详细信息,请参见AN4621[5]。 当STM32L4xxxx处于运行、睡眠或停止0模式时,它使用其内部主调压器。STM32L4 SMPS封装允许将外部电源连接到VDD12引脚。这种情况下,如果连接到VDD12引脚的外部电源超过内部生成的电压(VDD12I)50 mV或更多,主调压器(MR)会被自动禁用,并由外部源提供数字电流。 |
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