低功耗物联网终端 PCB：续航如何突破 5 年

    低功耗物联网终端（如智能水表、燃气表）需依靠电池供电（通常为 3.6V 锂电池，容量 5000mAh），实现 “数据采集 - 无线传输 - 休眠” 的循环运行，普通 PCB 的 “高功耗” 常让续航缩水 —— 某小区的智能水表因 PCB 待机功耗超 10mA，5000mAh 电池仅 1 年就耗尽，物业每月需投入大量人力换电池；在物联网终端 “长效续航” 的需求下，PCB 的 “低功耗设计” 成为核心竞争力。

 

低功耗物联网终端 PCB 的续航突破需掌握三大核心技术：首先是纳安级低功耗元件选型。元件功耗是续航的基础：选用 “微安级” MCU（STM32L0 系列，静态电流 0.2μA），替代传统 MCU（静态电流 10μA），待机功耗降低 98%；传感器选用低功耗型号 —— 水表流量传感器用霍尔元件 A1324（工作电流≤10μA），燃气表压力传感器用 MPX5700（工作电流≤20μA），单次采集功耗控制在 0.5mWh 以内；无线模块用 LoRa 芯片 SX1262（休眠电流≤0.5μA），每天传输 1 次数据（耗时 8 秒，功耗 30mW），无线部分日均功耗仅 0.0006mAh。某智能水表通过元件优化，待机功耗从 10mA 降至 0.8μA，5000mAh 电池续航延长至 6 年。

 

 

其次是动态功耗管理策略。通过 “休眠 - 唤醒” 双模控制功耗：终端平时处于深度休眠状态，仅保留实时时钟（功耗≤0.1μA），每 24 小时唤醒 1 次（采集数据 + 传输，耗时 10 秒）；唤醒阶段采用 “分级供电”—— 仅为传感器、MCU、无线模块供电，其他电路保持关闭，供电时间缩短至 10 秒以内；电源管理芯片选用 TI TPS62740（效率≥90%，静态电流 1μA），减少电源转换损耗。某智能燃气表通过动态管理，日均功耗从 0.1mAh 降至 0.001mAh，续航从 2 年延长至 5.5 年。

 

 

最后是能量收集的辅助续航。利用环境能量补充电量：在 PCB 边缘集成微型压电发电模块（厚度 0.5mm，水流 / 气流驱动时发电功率 10μW），智能水表每天可通过水流发电补充 0.5mAh，续航延长 10%；PCB 局部采用 “温差发电片”（尺寸 10mm×10mm，温差 5℃时发电功率 5μW），利用环境与设备的温差发电，进一步延长续航。某农村地区的智能水表通过能量收集，续航从 6 年延长至 6.5 年，完全满足 “5 年免维护” 需求。

 

 

针对低功耗物联网终端 PCB 的 “长续航” 需求，捷配推出低功耗解决方案：元件选用 STM32L0 MCU+SX1262 LoRa 模块，静态电流≤0.5μA；动态功耗管理含 “休眠 - 唤醒” 双模，日均功耗≤0.001mAh；支持压电 / 温差能量收集，日均补充 0.5mAh。同时，捷配的 PCB 通过 IEC 60068-2-32 低功耗测试、电池续航模拟测试，适配智能水表、燃气表场景。此外，捷配支持 1-4 层低功耗物联网 PCB 免费打样，48 小时交付样品，批量订单可提供功耗与续航测试报告，助力物联网厂商研发长效低维护的终端设备。