Corrente de Repouso em Eletrônica: Definição, Fontes e Impacto na Vida Útil da Bateria

Corrente de repouso (também chamada corrente de espera ou corrente quiescente) é a corrente elétrica que um dispositivo consome enquanto em estado de baixa potência (desligado, espera ou repouso).

Magnitude Típica

• Microamperes (µA) para MCUs e sensores de ultra-baixo consumo.
• Miliamperes (mA) para dispositivos com rádios ativos, displays ou gerenciamento de energia ruim.

Fontes Primárias

1. Corrente de fuga: Fuga sublimiar, de óxido de gate e de junção em transistores (aumenta exponencialmente com temperatura e nós de processo menores).
2. Blocos sempre ligados: RTC (relógio em tempo real), lógica de despertar (interrupção GPIO, beacon BLE), detector de brown-out, referência de tensão.
3. Sobrecarga de gerenciamento de energia: Corrente quiescente de LDO, perda de conversor CC-CC em carga leve, fuga de chaveamento.
4. Retenção de periféricos: Retenção de RAM, estado de registros, pull-ups de I/O.

Estratégias de Design para Minimizar Corrente de Repouso

• Power gating (corta trilhas de energia para blocos não utilizados).
• CMOS multi-limiar (alto-Vt para transistores de repouso).
• Escalonamento dinâmico de tensão/frequência (DVFS).
• Otimize frequência de despertar; agrupe leituras de sensores.
• Selecione LDOs de ultra-baixa corrente quiescente (<1 µA).

Impacto na Vida Útil da Bateria

Para uma célula de moeda de 2000 mAh: 1 µA de repouso → 228 anos teóricos; 10 µA → 22,8 anos; 100 µA → 2,3 anos. Fatores do mundo real — perda de capacidade, cargas pulsadas, temperatura — reduzem significativamente esses valores.