设计无电池设备需降低无线传感器节点功耗

时固件调试。将SWD引脚配置为调试模式会增加电流消耗。因此，这些引脚应在最终版本时切换到通用输入输出（GPIO）模式，让它们在芯片复位时仍可用于设备编程。

我们可以使用电压和电流波形计算BLE设计的平均消耗电流，以确认设计上的优化程度。图8显示了功率优化设计的功耗结果。

 [图8：功率优化的BLE设计的电流消耗]

平均电流约为1.5 µA，从启动到待机的总功耗为0.106 mJ。

采用能量采集技术运行

在这平均电流和总功耗水平上，需要确认系统能够采用能量采集技术运行。图9显示了能量采集系统的框图。该系统采用了S6AE10xA Energy Harvesting（EH）PMIC系列，可使用 CYALKIT-E04 S6AE102A和S6AE103A EVK 以及CY8CKIT-042-BLE BLE Pioneer Kit运行一整天。

 [图9：能量采集系统框图]

图10中的框图显示了基于S6AE102A和S6AE103APSoC电路板的PSoC 4 BLE的能量采集过程。

Wave1显示了基于太阳能的BLE运行，Wave2显示了发送时的BLE电流消耗。PMIC首先将太阳能存储到VSTORE1（VST1）上的一个300-μF陶瓷电容器上 。当VST1达到VVOUTH时，能量被发送到MCU用于BLE运行。

 [图10：简单的能量采集]

但是，这种简单的能量采集过程，在没有备用电容器的情况下（例如，没有光线的期间）不能持续运行一整天。

图11中的框图和波形显示了混合储能控制功能。用于运行系统的能量存储在VST1中，其余能量用于对VSTORE2（VST2）进行充电。当没有环境光线时，VST2中能持续为系统提供能量。

 [图11：混合储能控制功能]

图12中的波形显示将能量存储到VSTORE2时的充电曲线。S6AE10xA将能量存储到VSTORE1（小电容器）和VSTORE2（大电容器）中。存储在VSTORE1中的能量用于系统运行，其余能量用于VSTORE2（VST2）的子储能器件充电。VSTORE2中持续为系统提供能量，因此，即使在没有环境光线的情况下，系统也能继续运行一段时间。

 [图12：存储多余能量的波形]

图13中的框图显示了混合电源输入控制模式。Wave1显示的是PMIC如何控制两个电源（太阳能和电池）。PMIC通过转换这两个电源在不同场景下驱动系统。环境光线通常是持续的，但某些地方可能没有持续的光线。PMIC能够自动转换这两个电源，在没有光线的情况下继续供电。

 [图13：混合电源输出控制]

S6AE10xA根据VSTORE1的电压自动更换电源。如果VSOTRE1的电压达到VVOUTL，将从VBAT电源供电，以便在无环境光线的情况继续供电。

参考用例

以下是如何实现不同应用的例子。

 [图14：需要运行一整天的小巧的太阳能无线传感器]

 [图15：需要短时/频繁操作的小巧的太阳能门传感器]

 [图16：太阳能无源红外传感器]