KEEN SIDE успешно заменяет аналогичные продукты таких известных брендов, как Phoenix Contact, Weidmueller, Degson, Winstar, Hsuan Mao, KLS, G-NOR, Mean Well и др.
РадиоЛоцман - Все об электронике

И разбудит, и накормит. Микросхема Cymbet серии EnerChip

Практически все современные микроконтроллеры, за исключением, пожалуй, самых простых, оснащены неким набором возможностей экономии энергии. Это может быть отключение неиспользуемой периферии и/или самого ядра, изменение тактовой частоты либо различные режимы «сна», в которых микроконтроллер потребляет на порядок меньше энергии. На практике чаще всего микроконтроллер держат в режиме «сна», периодически пробуждая его непрерывно работающим таймером. Средний ток потребления микроконтроллера в этом случае крайне мал и составляет единицы микроампер, а то и меньше.

Сравнительное тестирование аккумуляторов EVE Energy и Samsung типоразмера 18650

С другой стороны, ток сна со временем может вырасти в довольно заметный расход энергии. Некоторые микроконтроллеры имеют возможность останавливать все таймеры, оставляя в рабочем состоянии некоторые регистры, потребляя при этом доли наноампер, однако в этом случае они не могут самостоятельно просыпаться. В такой схеме обязательно должны присутствовать иные «будильники» для контроллера, активирующие его, например, по приходу порции данных с датчиков или команд по беспроводной сети. Это понятно: от схемы, не реагирующей ни на какие внешние сигналы, толку нет. И лучшее, что мы можем сделать – найти такие компоненты, которые будут потреблять меньше, чем дремлющий микроконтроллер.

Одно из возможных решений для сверхэкономичных схем предлагает компания Cymbet, создавшая серию миниатюрных гибридных микросхем EnerChip (Рис. 1). Каким-то непостижимым образом инженеры компании смогли уместить в корпус QFN размером всего 5×5 мм кристалл таймера реального времени, перезаряжаемую батарею и схему управления питанием (Рис. 2). Это единственное в своём роде интегрированное решение подобного рода, сочетающее таймер и резервное питание; аналогичная же схема, собранная на отдельных компонентах, займёт гораздо больше места на плате. Серия EnerChip включает три микросхемы (см. таблицу), а также отдельные их элементы – кристаллы схемы управления питанием и миниатюрные батареи (сами таймеры – сторонних производителей).

   
Рис. 1. Микросхема Cymbet серии EnerChip. Рис. 2. Устройство микросхемы EnerChip.

Рис

Таблица. Микросхемы серии EnerChip
Микросхема
Кристалл часов
реального времени
Интерфейс
Примерное время
автономной работы, ч
CBC34123
NXP PCF2123
SPI
30
CBC34803
Ambiq Micro AM0803
I2C
60–120
CBC34813
SPI

Преимущество микросхем EnerChip – в резервном питании, благодаря которому область их применения не ограничивается лишь «будильником» для микроконтроллера. Встроенная батарея может поддерживать работу часов и других узлов схемы при замене основных батареек либо даже служить главным источником питания, например, RFID-меток, смарт-карт, беспроводных датчиков и прочих схем с короткими и относительно редкими рабочими циклами (важную роль тут играют и миниатюрные размеры микросхемы).

Следует сказать несколько слов о кристаллах часов реального времени, которые применяются в микросхемах серии EnerChip. PCF2123 компании NXP оптимизирован для схем с низким потреблением: его рабочее напряжение – от 1.1 до 5.5 В, а ток потребления – 100 нА при напряжении питания 2 В и температуре 25 °С. Есть возможность генерации секундных и минутных прерываний, что может быть полезным для регулярного «пробуждения» микроконтроллера. Что касается чипа AM0803 компании Ambiq Micrо – на сегодня это самое экономичное из всех доступных на рынке решений, созданное по патентованной субпороговой технологии. При напряжении питания 3 В этот чип потребляет 55 нА при работе с кварцевым генератором и всего 14 нА – с RC-генератором. Этим объясняется столь значительная разница во времени автономной работы. Оба чипа обеспечивают подсчёт точного времени и даты, включая день недели и учитывая високосные годы, и позволяют устанавливать таймеры, генерирующие прерывания.

О компании

Cymbet logo

Cymbet Corporation – американская компания, лидирующая на рынке полупроводниковых энергосберегающих решений для микроэлектроных систем. Созданные компанией первые в отрасли перезаряжаемые батареи, не содержащие опасных материалов, позволили встраивать источники питания в микросхемы и микромодули. Компания была основана в 2000 году, её производственные площади расположены в городах Элк Ривер (Миннесота) и Лаббок (Техас).

Посмотреть подробные характеристики микросхем Enerchip компании Cymbet

Электронные компоненты. Бесплатная доставка по России
Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя