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          詳細(xì)解析因應(yīng)能量收集應(yīng)用的超低功率需求

          作者: 時(shí)間:2014-02-02 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
          能夠通過(guò)應(yīng)用高能效的元器件及確保充分的設(shè)計(jì)優(yōu)化來(lái)實(shí)現(xiàn)。至關(guān)重要的是,電子系統(tǒng)包含由智能電源管理組成的低壓電路。可能還需要考慮到能量存儲(chǔ)問(wèn)題,因?yàn)檫@些系統(tǒng)工作的零散(sporadic)屬性表示,在許多情況下,能量被采集的時(shí)間與能量后來(lái)被利用的時(shí)間之間沒(méi)有直接關(guān)聯(lián)。使用的存儲(chǔ)方法必須采用低壓工作,并帶有大充電電流能力、適當(dāng)?shù)姆烹娔芰?,以及很可能完全無(wú)自放電能力。處于系統(tǒng)核心的數(shù)字IC必須能夠提供超足量的處理器性能,以承擔(dān)系統(tǒng)工作,同時(shí)還要能夠配合低壓工作,從而不超過(guò)功率預(yù)算。此外,這數(shù)字IC的性價(jià)比必須足夠高,使其應(yīng)用不會(huì)太過(guò)于影響跟系統(tǒng)相關(guān)的總體支出,否則的系統(tǒng)的價(jià)格會(huì)太高,無(wú)法部署在前方論及的許多中。

          本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/226602.htm


          詳細(xì)解析因應(yīng)能量收集應(yīng)用的超低功率需求

          通常情況下,如果有需要增強(qiáng)性能等級(jí)、提供更大程度的優(yōu)化或提高集成度,OEM就會(huì)考慮采取定制方法,從項(xiàng)目開(kāi)始就與專用集成電路(ASIC)供應(yīng)商合作。不利的是,這種方法并不總是可行,因?yàn)樗蟠罅康那捌谪?cái)務(wù)投資以支付一次性工程(NRE)成本,隨后還必須有足夠大的批量以收回投資。許多并沒(méi)有足夠大的批量來(lái)采取這種方法,但另一方面,在后續(xù)流程上僅是將現(xiàn)成元件布設(shè)到一起的工程師很可能無(wú)法將系統(tǒng)能效提升至最高。令情況更糟糕的是,開(kāi)發(fā)過(guò)程很可能要求大量的時(shí)間和工程資源。

          設(shè)計(jì)社群如今有了第三種選擇,這種選擇提供ASIC有利的技術(shù)屬性,但又沒(méi)有ASIC上投資及上市時(shí)間方面的缺點(diǎn)。這種方法結(jié)合了微控制器(MCU)及高能效、可隨時(shí)定制和預(yù)定義的IC;這樣的IC集成關(guān)鍵及必不可少的模塊,如采集接口及電源管理功能、傳感器及智動(dòng)器接口。Canova Tech的ETA平臺(tái)就提供了這樣一個(gè)實(shí)例。這種新的開(kāi)發(fā)套件基于安森美半導(dǎo)體的LC87F7932MCU和Canova Tech的ETA平臺(tái),為工程師提供獲得業(yè)界證明、可以被定制(硬件及軟件)的開(kāi)發(fā)套件,以滿足特定應(yīng)用要求,因而增強(qiáng)系統(tǒng)的功率/性能特性。ETA平臺(tái)完全可配置,能夠連接及匹配市場(chǎng)上大多數(shù)能量采集器,處理高于0.9 V的直流 及交流輸入電壓,或者在使用外部變壓器的條件下,處理大于數(shù)十毫伏(mV)的電壓。收集的能量能夠采用不同存儲(chǔ)元件來(lái)傳遞/存儲(chǔ),如化學(xué)電池、電容及超級(jí)電容。通過(guò)存儲(chǔ)元件,系統(tǒng)能夠有效地管理積累的能量,而無(wú)論采用的是哪種不規(guī)則的提供模式,使系統(tǒng)能夠應(yīng)用省電策略,如使用嵌入式可配置模擬前端,此前端能夠進(jìn)行系統(tǒng)傳感器信號(hào)的采集和調(diào)理,而無(wú)須外部MCU的監(jiān)控。


          詳細(xì)解析因應(yīng)能量收集應(yīng)用的超低功率需求

          LC87F7932B MCU是一款采用CMOS技術(shù)的8位器件。它包含以250 ns(最小值)總線周期時(shí)間工作的中央處理器(CPU)。這IC集成了32 KB板上可編程閃存、2,048字節(jié)RAM、片上調(diào)試器、LCD控制器/驅(qū)動(dòng)器、16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器及實(shí)時(shí)時(shí)鐘。它的12位7通道低功率模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)在前端完成了信號(hào)調(diào)理后,轉(zhuǎn)換采集到的信號(hào)。然后,此數(shù)字信號(hào)能夠以無(wú)線方式傳輸或存儲(chǔ),用于根據(jù)應(yīng)用來(lái)在后續(xù)段提取。


          詳細(xì)解析因應(yīng)能量收集應(yīng)用的超低功率需求

          總而言之,能量采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)涉及到多種重要障礙及挑戰(zhàn)。工程師需要盡可能多地提升處理性能,同時(shí)將總體功率預(yù)算保持在最低等級(jí),而且在可能被證實(shí)對(duì)成本極敏感的應(yīng)用中不大幅增加支出。必須竭盡所能,使用最優(yōu)的元器件,并確保完全理順開(kāi)發(fā)過(guò)程。通過(guò)使用本文詳細(xì)介紹的基于超低能耗MCU架構(gòu)和可配置及可定制器件的開(kāi)發(fā)平臺(tái),工程師能夠克服這些障礙,并因而提供更有效的方案。


          詳細(xì)解析因應(yīng)能量收集應(yīng)用的超低功率需求

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