Проектные решения с низким энергопотреблением для автоматики

Компания Microchip Technology производит микроконтроллеры с низким энергопотреблением, компания Powercast производит энергию для питания беспроводных датчиков, а компания STMicroelectronics предлагает интегральный блок для создания интеллектуальной системы энергоснабжения для снижения энергопотребления электронным оборудованием.

Три самых современных проектных решения, предполагающих низкое энергопотребление автоматикой, включают в себя микроконтроллеры с низким энергопотреблением, накопители энергии для беспроводных датчиков и смартчип для интеллектуального питания, ограничивающего расход энергии электроникой. Поставщики технологииэто компании Microchip Technology, Powercast и STMicroelectronics.

Восьмиразрядные микроконтроллеры с низким энергопотреблением

В расширенное семейство восьмиразрядных микроконтроллеров (MCU) с сегментным LCD (жидкокристаллическим индикатором ЖК) вошли пять новых устройствмикроконтроллеры PIC16LF1902/3/4/6/7 (PIC16LF190X). Базируясь на архитектуре Enhanced Mid-range компании Microchip, семья микроконтроллеров PIC16LF190X предлагает пользователям основные функции и достижения, не стесняя их расходами на избыточные периферийные устройства.

Семья микроконтроллеров PIC16LF190X, отличающаяся низким расходом энергии и оптимизированными характеристиками, может использоваться во всех сегментных ЖКиндикаторах и в других общих приложениях с низким энергопотреблением, — отмечает Стив Дрегобл, вицепрезидент отдела Security, Microcontroller & Technology Development компании Microchip.

Технология XLP (eXtreme Low Power – супернизкий расход мощности) позволяет уменьшить ток, потребляемый в спящем режиме, до 20 нА, а типовой ток в активном режиме до 35 микроампер в расчете на 1 МГц тактовой частоты. Микроконтроллеры позволяют продлить срок службы батареи при поддержании точной синхронизации с часами реального времени и питании сегментного ЖКмонитора. Система XLP имеет также до 14 Кбайт флэшпамяти программ, до 512 байтов памяти RAM, до четырнадцати10-разрядных каналов аналоговоцифровых преобразователей (ADC), средства последовательной связи, датчик температуры цепи для управления 116 сегментами индикатора. Семейство микроконтроллеров PIC16LF190X способна обслуживать многие приложения общего назначения и позволяет внедрять использование ЖКиндикаторов в проектные решения с низким энергопотреблением, а также те, для которых важна низкая стоимостьтакие как ключи систем безопасности, смарт карты, медицинское оборудование, бытовую электронику, брелоки для ключей и различные другие устройства, в которых используется сегментный ЖКиндикатор.

Система с низким энергопотреблением для беспроводных датчиков

Система Lifetime Power Wireless Sensor System компании Powercast, предназначенная для контроля параметров окружающей среды при управлении устройством HVAC (обогрев, вентиляция и кондиционирование) и автоматизацией в здании, поставляет RF-энергию для питания беспроводных датчиков без батарей и проводки. В беспроводной системе питания приемники, встроенные в узлы датчика, получают RF-энергию с расстояния до 1824 м от источника тока. Далее эти приемники преобразовывают RF-энергию в постоянный ток для беспроводного питания датчиков.

Вырабатываемая RF-энергия способна передаваться и питать датчики даже через стены, потолки, а также находящиеся снаружи помещений, и представляет собой надежный источник энергии, в отличие от той энергии, которую можно получить исключительно посредством технологий получения ее из окружающей среды, таких как внутренние солнечные, термальные или вибрационные батареи. Описываемая система использует встроенные безбатарейные узлы датчика с приемниками Powerharvester компании Powercast, шлюз WSG-101 Building Automation System (BAS) и передатчик TX91501 Powercaster компании Powercast.

Первым датчиком такого рода стал датчик температуры и влажности, а вскоре после него появились датчики для измерения CO2, давления, освещенности и движения. Шлюз может калибровать до 100 узлов и 800 точек датчика, а также соединять его с проводными сетями системы BAS посредством протоколов промышленного стандарта (BACnet, Modbus, Metasys oraz LonWorks) или обеспечивать беспроводную связь на частоте 2,4 ГГц, используя радиостандарт IEEE 802.15.4.

Презентация нового поколения питающих устройств

Компания STMicroelectronics представила версию нового поколения своих интеллектуальных питающих устройств, позволяющую значительно снизить расход мощности электронными системами, применяемыми в промышленности, зарядных устройствах гибридных электропоездов, преобразователях мощности, медицинском оборудовании, бытовой электронике и технике технике и других областях.

Прототип чипа, калиброванного для ультразвуковых сканеров, является примером применения полупроводниковых технологий с ультранизким расходом энергии. Он способен обслуживать более ста каналов: это шаг к следующему поколению сканеров, имеющих тысячи каналов. Современные калиброванные системы обычно обслуживают восемь каналов, — объясняет представитель компании ST.

Эта новая технология является разновидностью полупроводниковой технологии следующего поколения, имеющей интеллектуальную систему расхода энергии BCD (Bipolar-CMOS-DMOS) компании ST, которая объединяет технологию базы SOI (кремний на изоляторе) с топологическим размером 0,16 микрон. Представитель компании ST утверждает, что это позволит проектировщикам калиброванных систем соединять логические цепи с большей плотностью потока (1,8 В и 3,3 В CMOS) и полной диэлектрической изоляцией с элементом, содержащим транзисторы питания MOSFET, способным работать при напряжении до 300 В, устройствами с низким уровнем шума и резисторами высокого сопротивления. – я полагаю, что это будут калиброванные системы типа ASIC, которые могут быть внедрены при использовании соответствующих силиконовых баз, — отметил представитель компании ST.

Клаудио Диацци, вицепрезидент по исследовательской работе и технологическому развитию компании STMicroelectronics, в сообщении от 28 марта этого года подчеркнул, что стоимость более ранних решений для низкого энергопотребления «была прежде слишком высокой для того, чтобы быть доступной на рынке» во многих областях.

Проект исследований и развития Евросоюза, инициатива ENIAC (European Nanoelectronics Initiative Advisory Council – Европейский консультативный совет по инициативам в области наноэлектроники) стал толчком к действию; 18 партнеров из Европы образовали консорциум SmartPM (Smart Power Management in Home and Health). Членами этого консорциума являются, в частности, компания ST и академические институты из девяти стран.

Ванс Дж. Вандорен является специалистом, сотрудничающим с Control Engineering.

CE

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *