Лучшие в своем классе низковольтные устройства повышают энергоэффективность и рабочие характеристики компактного промышленного оборудования с батарейным питанием
LAPIS Semiconductor, входящая в группу компаний ROHM, объявила о разработке семейства 16-разрядных маломощных микроконтроллеров ML620130, оптимизированных для компактного промышленного оборудования с батарейным питанием, которое, работая в сложных помеховых условиях при низком энергопотреблении, должно сохранять способность надежной и производительной обработки данных.
В новых устройствах устойчивость к электростатическим разрядам была повышена до ±30 кВ, а напряжение питания снижено до 1.6 В. Выбор рабочего напряжения, кратного стандартному напряжению металлогидридных аккумуляторов (NiMH, 0.8 В × 2 = 1.6 В), обеспечивает эффективное использование батарей без напрасных потерь заряда. Это способствует снижению потребляемого от батареи тока, продлевая срок ее службы в портативных устройствах и промышленном оборудовании с батарейным питанием. Семейство ML620130 состоит из 9 моделей, различающихся объемами памяти, числом выводов и другими характеристиками, позволяющих пользователям выбрать идеальное решение, отвечающее набору их требований.
Продолжающаяся в последние годы миниатюризация датчиков, батарей и источников питания привела к увеличению спроса на компактные недорогие модули (подложки, встраиваемые в устройства), поддерживающие множество приложений и режимов эксплуатации. При рассмотрении различных ситуаций и методов использования необходимо обеспечить стабильную работу в неблагоприятных внешних условиях (сильные помехи, тепловыделение), и в то же время обеспечить улучшение таких характеристик, как бóльшая диверсификации каналов связи и расширение сферы применения.
Чтобы уменьшить размеры и снизить затраты, во многих приложениях делается акцент на меры по устранению помех и/или противодействию тепловым факторам. Однако при этом становится трудно сбалансировать противоречивые требования повышенной устойчивости к воздействию окружающей среды и поддержания уровня надежности при использовании меньшего количества внешних компонентов. Кроме того, уменьшение размеров установленной в модуле батареи и увеличение срока ее службы требуют оптимизации потребляемой мощности (напряжения и тока) для каждого приложения.
Для удовлетворения этих взаимно противоположных требований LAPIS Semiconductor расширила свою линейку проверенных рынком 16-разрядных маломощных микроконтроллеров, включив в нее семейство ML620130 «крепких» микроконтроллеров, имеющих множество функций, оптимизированных для работы от батарей.
Ключевые особенности
- Оптимизация для ультранизковольтных никель-металлогидридных аккумуляторов
Минимальное рабочее напряжение было снижено с традиционных 1.8 В до 1.6 В. Это расширяет диапазон контролируемого микропроцессором напряжения питания до типового значения 1.63 В, что приближается к напряжению двух никель-металлогидридных аккумуляторов (0.8 В × 2 = 1.6 В) и сокращает количество циклов зарядки, снижая влияние эффекта памяти и продлевая срок службы батареи.
- Улучшенные основные характеристики и сниженное потребление тока
Тактовая частота процессора 16 МГц и 32 МГц периферии (ШИМ) увеличивают производительность в два и более раз по сравнению со стандартной линейкой «крепких» микроконтроллеров LAPIS при рабочем токе, сниженном более чем на 25%.
- Лучший в своем классе высокоточный встроенный генератор исключает необходимость во внешнем генераторе
Встроенный высокоточный RC-генератор в диапазоне температур от –20 °C до +85 °C имеет стабильность частоты ±1%, а в диапазоне от –40 °C до +105 °С – ±1.5%. Коммуникационный порт UART, широко использовавшийся в качестве интерфейса внешнего оборудования, в асинхронном режиме способен работать без внешнего генератора во всем диапазоне температур, снижая затраты на периферийные компоненты. Помимо этого, предусмотрен как полнодуплексный режим (1 канал), так и полудуплексный (2 канала), а в случае, когда двунаправленная связь не требуется, одновременно могут быть гибко назначены два приемных и два передающих вывода, что позволит выполнить монтаж на платах меньшей площади.
- Превосходная помехоустойчивость
Высокая помехоустойчивость, унаследованная от семейства обычных маломощных микроконтроллеров LAPIS, позволяет выдерживать электростатические разряды ±30 кВ (уровень 4), превосходя требования стандарта IEC61000-4-2 (±15 кВ при разряде через воздушный промежуток). Кроме того, схемотехнические усовершенствования, затронувшие линии питания и пути проникновения шумов, повысили помехоустойчивость на 30%. (Проверено с помощью косвенного разряда при определенных условиях на оценочной плате LAPIS).
NiMH аккумуляторы подвержены «эффекту памяти», проявляющемуся в том, что при многократной перезарядке после частичного разряда аккумулятор «вспоминает» меньшую емкость, теряя свою первоначальную способность к накоплению энергии. Эффект памяти может привести к резкому падению напряжения по достижении определенного уровня разряда, что резко остановит работу и потребует преждевременной перезарядки. Тем не менее, данный эффект можно преодолеть и восстановить первоначальную емкость батареи, подвергнув ее глубокой зарядке-разрядке. Это явление подчеркивает важность правильного использования NiMH аккумуляторов.
Области применения
- сенсорные модули,
- управление зарядом батарей,
- компактные электрические инструменты,
- переносные устройства,
- промышленное оборудование.
Доступность
Продукты выпускаются серийно.
