LoRa终端设备的待机电流因设备类型、工作模式、芯片方案及厂商设计差异而不同。以下从技术原理、设备分类、典型参数及影响因素等方面进行详细分析:
一、LoRa终端设备的分类与功耗模式
根据LoRaWAN协议,终端设备分为Class A、B、C三类,其功耗特性差异显著:
1.Class A:
工作模式:仅在上行数据传输后开启短暂接收窗口(约1-2秒),其余时间处于深度睡眠模式。
功耗特点:最低待机电流,适合电池供电的传感器(如水表、环境监测设备)。
2.Class B:
工作模式:通过周期性同步信标(Beacon)预设接收窗口,可额外接收下行数据。
功耗特点:待机电流略高于Class A,但支持更灵活的下行通信。
3.Class C:
工作模式:持续开启接收窗口(仅在传输时关闭),适用于实时性要求高的场景(如智能路灯控制)。
功耗特点:待机电流最高,需持续供电或大容量电池。
二、主流LoRa模块的待机电流参数
根据资料中的厂商规格书和实测数据,不同芯片方案和模块的待机电流范围如下:
1.Semtech芯片方案(如SX1276/SX1278/LLCC68)
模块型号 | 待机/休眠电流(典型值) | 工作模式 |
---|---|---|
DL-LLCC68-S | 1μA | 深度休眠模式 |
LoRa1276-C1 | 1μA | 休眠模式 |
SX1278(通用) | 1.6mA | 待机模式 |
RL系列二代模组 | 600μA | 待机模式 |
600nA | 深度休眠模式 |
2.安信可(Ai-Thinker)模块
模块型号 | 待机电流(典型值) | 备注 |
---|---|---|
Ra-01SH | 1.6mA | 低功耗待机 |
Ra-02 | 1.6mA | 低功耗待机 |
3.工业级终端设备
设备型号 | 待机电流(典型值) | 工作模式 |
---|---|---|
ZSLR311 RTU | 50μA | 深度休眠模式 |
DTU315-LORA | 10.4mA | 低功耗待机模式 |
EWM22A-400R30D | 740μA | 休眠模式 |
三、影响待机电流的关键因素
1.芯片设计:
新一代芯片(如LLCC68)采用先进制程工艺,深度休眠电流可低至1μA,而早期芯片(如SX1278)待机电流在1.6mA级别。
2.电源管理模式:
深度休眠模式(寄存器值保留):电流低至nA级(如Semtech RL系列)。
普通待机模式(部分电路保持激活):电流为μA~mA级(如ZSLR311 RTU)。
3.外设配置:
附加功能(如温湿度传感器、GPS模块)会显著增加待机功耗。例如,集成AI图像处理的终端待机电流可能升至5μA。
4.网络协议要求:
Class A设备因频繁唤醒接收窗口,实际平均电流需结合数据传输频率计算。例如,每小时发送一次数据的设备,平均电流可能仅为10μA级别。
四、典型应用场景的待机电流需求
1.智能表计(水表/气表):
采用Class A模式,深度休眠电流≤1μA,电池寿命可达10年以上。
2.环境监测传感器:
使用Class B模式,周期性唤醒接收数据,待机电流约50μA。
3.实时控制设备(如智能路灯):
需Class C模式,待机电流**>10mA**,依赖持续供电。
五、总结
最低待机电流:深度休眠模式下可低至1μA(Semtech LLCC68方案)。
典型待机电流范围:
Class A设备:1μA~1.6mA(视芯片和模式而定)。
Class B设备:50μA~10mA(依赖信标同步频率)。
Class C设备:>10mA(需持续接收)。
优化建议:选择支持深度休眠的芯片方案(如LLCC68),并减少外设和通信频率以延长电池寿命。
如需具体型号选型,需结合应用场景、通信频率及成本综合评估。