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长连接功耗测试

测试环境

  • SDK:PT3220 SDK,ble6_lite.lib
  • 测试硬件:E3220-V01 开发板
  • 测试工具:nRF Power Profiler Kit II(PPK2)
  • 电源:nRF Power Profiler Kit II(PPK2)3.3V 供电

注意

测试固件未针对所有场景进行仔细优化,测试结果仅供参考

测试方法

  1. PPK2 通过以下接线方式给 E3220 开发板供电。 功耗测试硬件连接
  2. 将开发板与测试 dongle 建立连接,随后更新连接参数(interval=20ms, latency=49),当开发板处于待机状态时,使用 PPK2 上位机抓取开发板电流波形和功耗数据。

测试项目

  1. 长连接状态不同发射功率在 coresleep 休眠模式下的电流测试
  2. 长连接状态不同发射功率在 poweroff 休眠模式下的电流测试

本次测试默认条件:

  1. 16M 主频
  2. 3.3V 供电
  3. 连接参数:interval=20ms,latency=49,即 1s 的连接间隔。
  4. 使用 ble lite 库

测试变量如下:

  1. 发射功率:2.1dBm(Default)、5.2dBm(最大)
  2. 低功耗模式:coresleep、poweroff

备注

  1. 由于资源限制,目前仅 lite 库支持 poweroff 休眠模式
  2. 标准库使用 coresleep 休眠模式,与 lite 库结果相近

测试结果

长连接状态下待机时,空口包电流波形可分为以下阶段:

长连接工作电流波形

  • T1:lowpower stage
  • T2:mcu system init
  • T3:BRX
  • T4:TX
  • T5:ready into lowpower stage

POWEROFF

T1 阶段 poweroff 平均电流由 VDD12 电容容值决定,电容越大,芯片掉电持续时间越长,平均电流越大。E3220 开发板 VDD12 电容容值默认为 100nF,本次测试为 10nF。

POWEROFF电流

  • 100nF 1s 休眠平均电流为 3.4uA
  • 10nF 1s 休眠平均电流为 2.37uA

POWEROFF & 2.1dBm

  • 工作电流

    工作阶段 持续时间 平均电流
    T1 (poweroff) 988.6ms 2.37uA
    T2 (system init) 7.04ms 2.75mA
    T3 (BRX) 1.34ms 11.89mA
    T4 (TX) 250us 9.01mA
    T5 (ready into poweroff) 2.57ms 3.66mA
    T2~T5 11.23ms 4.19mA
    T1~T5 1s 49.16uA
  • 3s 平均电流:46.93uA

POWEROFF & 5.2dBm

  • 工作电流

    工作阶段 持续时间 平均电流
    T1 (poweroff) 988.8ms 2.37uA
    T2 (system init) 7.06ms 2.76mA
    T3 (BRX) 1.15ms 11.32mA
    T4 (TX) 270us 11.42mA
    T5 (ready into poweroff) 2.62ms 3.63mA
    T2~T5 11.15ms 4.06mA
    T1~T5 1s 47.67uA
  • 3s 平均电流:45.93uA

CORESLEEP

coresleep 休眠期间电流波形相对平缓

CORESLEEP电流说明

CORESLEEP & 2.1dBm

  • 工作电流

    工作阶段 持续时间 平均电流
    T1 (coresleep) 994.1ms 59.35uA
    T2 (system init) 3.51ms 2.41mA
    T3 (BRX) 930us 12.26mA
    T4 (TX) 260us 9.54mA
    T5 (ready into coresleep) 1.07ms 3.18mA
    T2~T5 5.77ms 4.46mA
    T1~T5 1s 84.76uA
  • 3s 平均电流:81.84uA

CORESLEEP & 5.2dBm

  • 工作电流

    工作阶段 持续时间 平均电流
    T1 (coresleep) 994.1ms 59.35uA
    T2 (system init) 3.54ms 2.44mA
    T3 (BRX) 470us 10.93mA
    T4 (TX) 300us 11.98mA
    T5 (ready into coresleep) 1.23ms 3.37mA
    T2~T5 5.54ms 3.88mA
    T1~T5 1s 80.60uA
  • 3s 平均电流:80.92uA