Proiectarea de dispozitive moderne, cum ar fi sisteme de monitorizare a calității a aerului, aspiratoare fără fir și automate de vânzare, necesită utilizarea celor mai eficiente și rentabile surse de putere disponibile. Însă, o problemă majoră este aceea de a ști ce combinații de dispozitive funcționează cel mai bine împreună, de exemplu, ce tipuri de microcontrolere se potrivesc cel mai bine cu ce interfețe și dispozitive de putere, pentru a crea soluții embedded specifice, de care au nevoie proiectanții.
Pentru a rezolva această provocare cu care se confruntă inginerii de proiectare, Farnell oferă în pagina sa de internet o sursă unică de informații alcătuită dintr-un amestec complementar de soluții de la Renesas și IDT și care scoate în evidență o serie de “combinații câștigătoare”.
Acestea au fost dezvoltate utilizând microcontrolere, sisteme pe cip (SoC − System-on-Chips) și circuite integrate de management a puterii (PMIC) de la Renesas, combinate cu dispozitive RF, circuite de ceas de înaltă performanță, interfețe de memorie, circuite integrate de interconectare în timp real și optice, soluții de alimentare wireless și soluții cu senzori de la IDT.
Desigur, soluțiile optime de putere alese depind de aplicație. Următoarele exemple arată câteva “combinații câștigătoare” potrivite pentru diferite aplicații:
Diagramă bloc: Aspirator fără fir.
Monitorizarea calității aerului
Un sistem de monitorizare a calității aerului utilizat în automatizarea clădirilor de tip IoT este alimentat, de exemplu, fie prin acumulatori, fie prin USB la 5V. În același timp, acesta poate combina senzorul de gaz ZMOD4410 și familia de senzori de umiditate HS300x de la IDT cu un microcontroler RL78/G14 de la Renesas. O astfel de combinație oferă o soluție completă pentru verificarea gazelor și măsurarea/îmbunătățirea calității aerului − adecvată în special pentru sisteme HVAC, aparate inteligente de uz casnic și aplicații inteligente pentru casă/birou care trebuie să se conformeze unor reglementări stricte privind calitatea aerului.
În alte aplicații de automatizare a clădirilor, soluțiile ar putea include o combinație între senzorii mai sus amintiți și microcontrolerul Synergy S5D9 de la Renesas, care are un modul USB 2.0 de mare viteză (conform cu “USB Battery Charging Specification 1.2”) și un transceiver pe cip, cu regulator de tensiune.
Diagramă bloc: Automat de vânzare cu conexiune securizată la cloud.
Automate de vânzare
În general, alimentarea de la USB este mai facilă decât utilizarea tensiunii alternative, dar în cazul automatelor de vânzare, de exemplu, o combinație de încărcător pentru acumulatori cu alimentare AC este, în mod cert, mai potrivită. Pentru automatele de vânzare de astăzi, microcontrolerul Synergy S5D9 de la Renesas este soluția ideală, dispunând de securitate hardware pe cip, controler LCD și SSP calificat pentru conectare rapidă la cloud. Companionul perfect, în acest caz, este senzorul de umiditate și de temperatură HS300x de la IDT, având suportul de putere oferit de un controler ISL8117 DC/DC de la Intersil, încărcătorul pentru acumulatori ISL6294 și un regulator liniar LDO cu o singură ieșire de 3A, ISL80103.
Aspiratoare fără fir
Un aspirator fără fir folosește o combinație puternică “baterie/AC”, dar dispune și de un motor DC fără perii (BLDC), care integrează un circuit fiabil de control al motorului. Acesta conține un driver MOSFET de 80V și un microcontroler cu consum ultra-redus de putere RX24T, de la Renesas, un modul de echilibrare a celulelor acumulatorului de mare precizie și un încărcător de baterii.
Orice problemă legată de alimentarea cu putere pentru funcționarea motoarelor DC fără perii poate fi detectată prin utilizarea mai multor regulatoare (incluzând un regulator (buck) coborâtor de tensiune, sincron, fără compensare și un regulator LDO cu o singură ieșire) și un modul de detecție a curentului și de monitorizare a tensiunii de la Renesas. Acest modul de monitorizare a puterii este potrivit și pentru utilizarea în echipamente de telecomunicații, echipamente de comunicații portabile, servere de procesare a datelor și distribuție de putere DC.
Diagramă bloc: Plită electrică cu inducție.
Plită electrică cu inducție
Desigur, furnizarea de putere este la fel de importantă precum și consumul acesteia, iar un exemplu în acest sens este plita electrică cu inducție. Astfel de aparate necesită microcontrolere de înaltă performanță pentru a controla procesul de încălzire, dar au nevoie și de un sistem de control avansat al funcționării plitei cu ajutorul display-urilor tactile. În acest scop, microcontrolerul RX23T de 40-MHz pe 32-biți de la Renesas − proiectat să programeze algoritmi complecși de control al invertorului, pentru controlul IH și pentru sistemul de încălzire − combină costuri reduse și performanțe înalte, în timp ce microcontrolerul RX130 dispune de o interfață tactilă îmbunătățită și suportă operare la o tensiune de 5V. Aceste dispozitive se completează bine cu senzorul de umiditate relativă și de temperatură HS3002 de la IDT, un dispozitiv cu consum redus de putere, ce poate fi utilizat și în automatizări industriale, echipamente medicale și sisteme de control temperaturii.
Când vine vorba de livrarea, utilizarea sau monitorizarea puterii, merită să ai o “combinație câștigătoare”.
Author:
Lee Turner, este Director Global – Componente Semiconductoare la Farnell
https://ro.farnell.com