MAX44007/MAX44009 – цифровой датчик освещенности компании Maxim дает возможность снизить потребляемую мощность более чем в 100 раз
Maxim Integrated Products представила MAX44007, MAX44009 – ИС цифровых датчиков освещенности с уникальным блоком адаптивного усиления. Датчики разработаны в соответствии с технологическим процессом BiCMOS, включают 2 фотодетектора и АЦП при необходимой функциональности в одном компактном корпусе 2 × 2 × 0.6 мм. Высокая интеграция дает возможность вписаться в небольшие габариты при сохранении высокой производительности устройства.
MAX44007/MAX44009 потребляют почти в 100 раз меньше энергии, чем конкурирующие решения и существенно увеличивают время работы от аккумулятора.
ИС включают уникальную функцию прерывания, которая дает возможность постоянно измерять пороговое значение. Дополнительная функциональность расширяет возможности экономии энергии за счет снижения рабочей частоты интерфейса I2C. ИС предназначены для применения в планшетных компьютерах и ноутбуках, смартфонах, телевизорах, цифровых системах измерения и контроля общей освещенности.
Удаленная обработка результатов измерений
Датчики освещенности широко используются в разнообразных устройствах отображения и освещения, при этом результаты измерения для последующей обработки необходимо передавать на существенные расстояния. Если датчик размещается в устройстве, то расстояние между датчиком и освещенной поверхностью оказывается различной, кроме того, различными остаются характеристики стекла закрывающего датчик и ряд других. Различия датчиков от партии к партии также добавляются в уравнение со многими неизвестными, что в результате приводит к ошибке считывания 50% и более. Именно по этой причине ложные срабатывания стали неотъемлемой чертой этого вида изделий.
При интеграции датчиков, что обеспечивается за счет ИС MAX44007/MAX44009, максимальная общая ошибка становится меньше 15%. Кроме того, высокая точность измерения уровня света и устойчивость датчика к паразитным наводкам обеспечивается посредством цифрового коммуникационного интерфейса. В совокупности два этих фактора дают возможность получить надежное решение для измерения уровня освещенности.
Возможность видеть свет подобно человеческому глазу
Соотнести оптическое восприятие уровня освещенности человеческим глазом и электронным устройством достаточно сложно. Обычные датчики света измеряют количество света независимо от длины волны. Подобное решение не дает возможность оценить влияние как ультрафиолетовой, так и инфракрасной части спектра, которые не распознаются человеческим глазом. Эта проблема приводит к ошибочной интерпретации значений и требует широкого диапазона регулирования яркости. Проблема усугубляется при наличии источников с различным спектром излучения, например, у ламп накаливания большая часть излучения лежит в инфракрасной, а не в ультрафиолетовой части спектра.
Технология Maxim BiCMOS позволяет интегрировать 2 фотодиода для организации оптического фильтра, отсекающего ультрафиолетовую и инфракрасную часть спектра. Это дает возможность MAX44007/MAX44009 идентифицировать уровень видимого света аналогично человеческому глазу при различных внешних условиях. Усовершенствованные алгоритмы коррекции для источников с различным спектром излучения дает возможность осуществлять прецизионные измерения.
Кроме того, встроенный АЦП может перестраиваться для работы в диапазоне от 6.25 мс до 800 мс. По умолчанию время преобразования 100 мс, что в максимальной степени соответствует фильтрации частоты 50 Гц или 60 Гц.
Возможность работы за затемненным стеклом
Портативные устройства часто комплектуются цветным или затемненным стеклом. По этой причине возникает ряд проблем при работе датчиков освещенности, вязанных с искажениями вносимыми стеклом в распространение световой волны и смещением спектра. Измерение погрешности обычно совмещается с данными о свойствах стекла. MAX44007 обеспечивает работу датчиков двух типов: на базе фотодиодов инфракрасного излучения и на базе фотодиодов инфракрасного и видимого излучения. Изначально разработчикам известны свойства затемненного стекла, что обеспечивает измерение светового потока с высокой точностью и чувствительностью (менее 0.025 лк).
Повышение точности и расширение динамического диапазона
Датчики освещенности должны иметь максимально широкий динамический диапазон для работы с источниками света, имеющими широкий спектр излучения, от прямого солнечного света до полной темноты. В цифровых датчиках уровень усиления может быть задан в широком диапазоне значений, что дает возможность работать в различных режимах с разнообразными источниками света. Возможность программирования снижает сложность разработки и уменьшает время выхода готового изделия на рынок.
MAX44007/MAX44009 имеют уникальный блок адаптивного усиления, который автоматически устанавливает оптимальный диапазон усиления. Эта возможность облегчает разработчикам процесс ручного программирования системы в тех случаях, когда устройство работает без управляющего процессора или микроконтроллера. Кроме того, блок усиления обеспечивает широкий динамический диапазон. MAX44009 может осуществлять измерения освещенности от 0.045 лк до 188000 лк при динамическом диапазоне более чем 4000000:1. Упрощенная установка является инновацией, которая обеспечивает максимальную точность измерений в широком диапазоне.
Возможность снизить потребляемую мощность и сложность разработки
MAX44007/MAX44009 разработаны специально для устройств с ограниченными возможностями энергопотребления. ИС имеют низкий рабочий ток 0.65 мкА, что зачастую меньше, чем у многих конкурентов в режиме отключения. ИС работает от стандартного источника питания с напряжением в диапазоне от 1.7 В до 3.6 В. Рассеиваемая мощность ИС всего 1.1 мкВт, что почти в 100 раз меньше, чем у ближайшего конкурирующего решения (124 мкВт).
Дополнительным преимуществом является возможность использования одного источника 1.8 В для работы датчика освещенности и интерфейса I2C. Это обстоятельство помогает снизить рассеиваемую мощность и уменьшить сложность за счет использования единственной линии питания для всех блоков разработки. Адресные входы дают возможность использовать 2 датчика на одной шине I2C.
Дополнительная информация
ИС MAX44007/MAX44009 разработаны для применения в компактных системах, выпускается в 6-выводном корпусе UTDFN-Opto-EP с габаритами 2 × 2 × 0.6 мм.
