Corrente di sleep nell'elettronica: Definizione, fonti e impatto sulla durata batteria
La corrente di sleep (chiamata anche corrente di standby o corrente quiescente) è la corrente elettrica che un dispositivo assorbe in stato a bassa potenza (spento, standby o sleep).
Magnitudo tipica
- Microampere (µA) per MCU e sensori ultra-low-power.
- Milliampere (mA) per dispositivi con radio, display attivi o power management scarso.
Fonti principali
- Corrente di leakage: Sub-soglia, gate oxide, junction leakage nei transistor (aumenta esponenzialmente con temperatura e nodi di processo minori).
- Blocchi always-on: RTC (real-time clock), logica wake-up (interrupt GPIO, beacon BLE), brown-out detector, reference voltaggio.
- Overhead power management: Corrente quiescente LDO, perdite DC-DC a carico leggero, leakage switch.
- Ritenzione periferiche: Ritenzione RAM, stato registri, pull-up I/O pad.
Strategie progettuali per minimizzare corrente sleep
- Power gating (tagliare rail potenza a blocchi inutilizzati).
- CMOS multi-soglia (high-Vt per transistor sleep).
- Dynamic voltage/frequency scaling (DVFS).
- Ottimizzare frequenza wake-up; raggruppare letture sensori.
- Selezionare LDO ultra-low-quiescent (<1 µA).
Impatto su durata batteria
Per batteria 2000 mAh: 1 µA sleep → 228 anni teorici; 10 µA → 22,8 anni; 100 µA → 2,3 anni. Fattori reali—fade capacità, carichi impulsivi, temperatura—riducono significativamente queste cifre.