2025
12/17
本篇文章來自
捷多邦
當家庭服務機器人需要在夜間持續(xù)巡邏，或在待機狀態(tài)下隨時響應指令時，其核心電路板（PCB）的整體功耗便成為決定用戶體驗的關鍵。高功耗不僅意味著頻繁充電，更可能因散熱風扇噪音而打破家居寧靜。
動態(tài)電壓頻率調(diào)節(jié)（DVFS）是一個經(jīng)典策略。在PCB布局上，這意味著為AI處理器規(guī)劃獨立的、響應迅速的電源域。當機器人執(zhí)行路徑規(guī)劃等復雜任務時，電源管理IC可快速提升供電電壓與頻率；一旦進入語音待機或環(huán)境監(jiān)測模式，系統(tǒng)則自動降壓降頻，使整機功耗從峰值的數(shù)瓦降至毫瓦級別。
同時，電源域的分區(qū)管理至關重要。我們將MCU、傳感器陣列、無線通信模塊劃分至不同電源域，通過精密的使能信號控制其獨立啟停。例如，在純音頻監(jiān)聽模式下，視覺處理單元可完全斷電，避免無謂的漏電流消耗。
在LDO與DC-DC的選擇與布局上，我們傾向于在主干供電使用高效率的DC-DC轉(zhuǎn)換器，以減少熱損耗；而在對噪聲敏感的模擬傳感器或時鐘源部分，則采用LDO進行二次穩(wěn)壓，確保信號純凈。兩者在PCB上的位置、去耦電容的配置都需精心設計，以平衡效率與穩(wěn)定性。
此外，嵌入式被動元件和3D堆疊的供電網(wǎng)絡（PDN）正逐步應用。將電阻、電容埋入PCB內(nèi)層，不僅能節(jié)省表面積，縮短供電路徑，還能有效降低PDN阻抗，提升瞬態(tài)響應能力，讓電壓調(diào)節(jié)更為平滑高效。
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