Dissipação de Potência Estática

P = Vdd × Ileakage

Resposta rápida

Esta calculadora resolve P = Vdd × Ileakage para Potência Estática. Com Tensão de Alimentação 12 V, Corrente de Fuga 50 µA, o resultado é 0.6 mW. Resolve em 3 direções: introduza os valores que tem e obtenha o que falta.

Calculadora

Potência Estática (mW)
—

Fórmula

P = Vdd × Ileakage

Descrição

A dissipação de potência estática nos circuitos CMOS é causada por correntes de fuga que circulam mesmo quando os transístores não estão a comutar. A fuga sublimiar (sub-threshold) aumenta exponencialmente à medida que as tensões de limiar são reduzidas em nós de processo avançados. A corrente de tunelamento do óxido de porta também contribui em processos de óxido muito fino. Para os processadores modernos a 7 nm e abaixo, a potência estática pode representar 30-50% do consumo total de energia. Os projetos de baixo consumo usam corte de alimentação (power gating), transístores de múltiplos limiares e polarização de substrato (body biasing) para gerir a fuga.

Variáveis

  • P — Dissipação de potência estática (W)
  • Vdd — Tensão de alimentação (V)
  • Ileakage — Corrente de fuga total (A)

Notas Práticas

A corrente de fuga aproximadamente duplica por cada aumento de 10 °C de temperatura, criando um risco de fuga térmica (thermal runaway) se não for gerida. Os modos de suspensão (sleep) e suspensão profunda dos microcontroladores reduzem a fuga ao desligar secções não utilizadas. As correntes típicas de suspensão de um MCU variam de nanoamperes a microamperes, consoante os periféricos que permaneçam ativos.

Símbolos e unidades

Símbolo Significado Unidade predefinida Unidades aceitas
P Potência Estática mW µW, mW, W, kW
Vdd Tensão de Alimentação V pV, nV, µV, mV, V, kV
I Corrente de Fuga µA pA, nA, µA, mA, A, kA

Passo a passo

  1. 1. Dados conhecidos: Tensão de Alimentação 12 V, Corrente de Fuga 50 µA
  2. 2. A relação: P = Vdd × Ileakage
  3. 3. Substituir: Vdd = 12 V, I = 50 µA
  4. 4. Resultado: Potência Estática = 0.6 mW

Exemplos resolvidos

Faixa mínima

Dados: Tensão de Alimentação 0.33 V, Corrente de Fuga 100 nA

Resultado: Potência Estática = 0.033 µW

Faixa baixa

Dados: Tensão de Alimentação 3.3 V, Corrente de Fuga 1 µA

Resultado: Potência Estática = 3.3 µW

Típico

Dados: Tensão de Alimentação 12 V, Corrente de Fuga 50 µA

Resultado: Potência Estática = 0.6 mW

Faixa alta

Dados: Tensão de Alimentação 0.23 kV, Corrente de Fuga 0.5 mA

Resultado: Potência Estática = 115 mW

Faixa máxima

Dados: Tensão de Alimentação 2.3 kV, Corrente de Fuga 5 mA

Resultado: Potência Estática = 11.5 W

Resolver para cada variável

Resolver Potência Estática

Tensão de Alimentação 0.33 V, Corrente de Fuga 100 nA → 0.033 µW

Resolver Tensão de Alimentação

Potência Estática 100 µW, Corrente de Fuga 100 nA → 1 kV

Resolver Corrente de Fuga

Potência Estática 100 µW, Tensão de Alimentação 0.33 V → 0.303 mA

Como Potência Estática varia com Tensão de Alimentação

Tensão de Alimentação (entrada) Potência Estática (resultado)
1.2 V 60 µW
3 V 150 µW
6 V 0.3 mW
9 V 0.45 mW
12 V 0.6 mW
18 V 0.9 mW
24 V 1.2 mW
48 V 2.4 mW
84 V 4.2 mW
120 V 6 mW

O mesmo resultado noutras unidades

Unidade Valor
µW 600
mW 0.6
W 0.0006

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Perguntas frequentes

Como se calcula Dissipação de Potência Estática?

Use P = Vdd × Ileakage. Com Tensão de Alimentação 12 V, Corrente de Fuga 50 µA, Potência Estática dá 0.6 mW.

Qual é a fórmula de Dissipação de Potência Estática?

A fórmula é P = Vdd × Ileakage. A dissipação de potência estática nos circuitos CMOS é causada por correntes de fuga que circulam mesmo quando os transístores não estão a comutar.

Como obter Tensão de Alimentação conhecendo os outros valores?

Isole Tensão de Alimentação: com Potência Estática 100 µW, Corrente de Fuga 100 nA, Tensão de Alimentação é 1 kV.

Como obter Corrente de Fuga conhecendo os outros valores?

Isole Corrente de Fuga: com Potência Estática 100 µW, Tensão de Alimentação 0.33 V, Corrente de Fuga é 0.303 mA.

Que unidades usa Dissipação de Potência Estática?

Potência Estática é apresentado em µW, mW, W. Os valores são guardados internamente em unidades base do SI, pelo que pode misturar prefixos sem converter à mão.