來自TI的CC2640紐扣電池供電設計技巧

這份文檔是德州儀器（TI）發布的應用筆記（編號：ZHCA744），主要針對如何使用紐扣電池（如CR2032）為TI低功耗藍牙芯片CC2640供電時優化電池使用壽命的問題進行了深入分析和優化建議。我反正是感覺低功耗的設計挺少的。

背景與核心問題

CC2640 支持 1.8V–3.8V 輸入電壓，可直接用紐扣電池（如 CR2032）供電，省去外部LDO或DC-DC電源芯片。

但在電池壽命后期，內阻顯著升高，在芯片瞬間高電流活動（如 RF 發送）時，會因內阻壓降觸發Brown Out Detection（BOD）欠壓復位保護機制，造成系統頻繁復位、掉線，甚至提前“假死”。

電池老化影響分析

以一顆典型CR2032為例：

前期（高電壓）：內阻小（<20Ω），壓降可忽略。

后期（電壓下降到約2.4V）：內阻上升至100Ω以上。

在此狀態下，如果進入RF發送，電流可能從 3mA → 6.1mA。

電池內阻帶來壓降 =?6.1mA × 100Ω = 610mV，導致VDDS實際跌破 1.8V，觸發BOD復位。

圖3：展示電池電壓下降過程中，內阻急劇上升；

圖4~5（自己去看這個文檔）：展示 BOD 觸發前期/后期的波形對比：

初期：藍牙還能正常廣播，但功耗升高；

后期：頻繁復位 → 無法穩定通信，平均電流升至3.8mA，反而加速電池消耗。

優化策略

1. 選用內阻小的電池（硬件選型）

對比兩種品牌電池，電壓相同時電池A壓降達817mV，而電池B僅100mV，說明選型對性能影響極大。

2. 增加緩沖電容（硬件優化）

在VDDS 加大電容（如 22uF~32uF）可緩沖電流尖峰，抑制壓降；電容的地連接線需盡量短并直接接地，不要繞過孔。

3. 軟件延時啟動（軟件優化）

在系統初始化中，加入判斷是否由 BOD 引起復位。

若是BOD復位，則延遲 5 秒再進入 BLE 廣播或 RF 發送，給電池時間恢復。

示例代碼在?main.c?中通過?SysCtrlResetSourceGet()?判斷復位類型，非正常上電或按鍵復位時延遲：

if?((rSrc != RSTSRC_PWR_ON) && (rSrc != RSTSRC_PIN_RESET))
{
? ? Task_sleep(5000?* (1000?/ Clock_tickPeriod)); ?// 延時5秒
}

實驗驗證與結果

實驗使用外接電阻模擬電池內阻，調整供電電壓，觀測BOD觸發門限：

總結與建議

紐扣電池后期內阻升高 → 電壓壓降 → BOD頻繁復位 → 功耗反而增加。

目標：延遲BOD觸發時機、減少復位過程電流消耗。

推薦組合措施：

1. 使用內阻小的品牌紐扣電池；
2. 在VDDS加大電容（≥22uF）；
3. 軟件中識別BOD復位并延時重啟。