持续免电池传感器监测
时间:2019-05-14 10:19来源:21Dianyuan
摘要:随着物联网(IoT)的快速增长及对数据存储的高要求,处理和传输将成为项目可持续性的一大问题。因此,如非绝对强制,任何类型的能量采集方案都是受欢迎的。
本文作者:安森美半导体 Bruno Damien
随着物联网(IoT)的快速增长及对数据存储的高要求,处理和传输将成为项目可持续性的一大问题。因此,如非绝对强制,任何类型的能量采集方案都是受欢迎的。
在实施这些方案时,设计人员必须考虑到IoT传感器不仅要测量一个值(包括温度、湿度、污染、光照水平),还要能够用有限的电源与其系统主机进行通信(通常是无线通信)。
实现这,必须全面考虑设计中的每一个系统级器件,包括传感器、接收器、能源和通信占空比。
基于电池的系统的挑战是,它们通常需要更复杂的能量管理。这包括充电和放电控制以及防止过度充电和过度放电的电池保护。这增加了系统复杂性以及物料单(BoM)成本,因为这样的能量管理系统通常涉及开关调节器(额外的无源器件),并且由于所需的功能使BoM的IC更复杂。除了高能效和低静态电流的要求之外,芯片的复杂性常导致相当昂贵的IC方案。
那些不需要更长工作时间的应用不受光照条件的影响,基于电容器的方案可能是一种高性价比的方案。储能电容器暂时累积来自太阳能采集设备的能量,直到足以进行测量和传输结果。当使用具有足够额定电压值的电容器时,不需要充电电路。在处于预期的峰值亮度时,使用的太阳能采集器的开路电压决定了最大输入电压。如果电容器的额定电压超过开路电压,则不需要充电电路或保护。
对于基于电池和基于电容器的方案,都需要输出稳压,从而为附加电路(传感器、微控制器等) 提供合适的电压。使用锂基存储配置的系统达4 V以上电压,这通常超过传感器和微控制器的输入电压范围。为了匹配典型的1.8 V至3.3 V的电源电压,需要降压电压转换。在基于电容的系统中,电压与存储的电荷量成线性关系。这会导致放电周期中电压的巨大变化,是任何传感器或微控制器都不能承受的,因此需要某种稳压器来稳定电源。
RSL10太阳能电池多传感器板(RSL10-SOLARSENS-GEVK)是个完整的方案,用于免电池的IoT应用,包括智能建筑、智能家居和工业4.0。这板基于行业最低功耗的蓝牙低功耗无线电(RSL10),有多种温度和水分传感器(BMA 400智能三轴加速度计、BME 280智能环境传感器和NCT 203宽范围数字温度传感器)。
这板还具有1个超低成本、低高度的47 µF储能电容器、1个编程和调试接口和1个ZIF接口以连接太阳能电池。
由于该器件从低电流源采集能量,所以在工作和采集能量时整个系统的漏电流小很重要。为此,选择了一些智能器件,包括板载的超低静态电流LDO(NCP170)。
安森美半导体推出这方案证明了完全有可能实现仅由太阳能供电的低成本、小外形传感器节点,特点包括持续的传感器监测和数据传输到云网关。一些用例都将受益于RSL10太阳能电池多传感器平台的新技术和功能,包括智能建筑、城市管理和移动健康。通过使用这个平台来创建创新的传感器设计,开发人员可以帮助革新IoT,通过实施数十亿个智能传感器来填补能源需求的缺口。
随着物联网(IoT)的快速增长及对数据存储的高要求,处理和传输将成为项目可持续性的一大问题。因此,如非绝对强制,任何类型的能量采集方案都是受欢迎的。
在实施这些方案时,设计人员必须考虑到IoT传感器不仅要测量一个值(包括温度、湿度、污染、光照水平),还要能够用有限的电源与其系统主机进行通信(通常是无线通信)。
实现这,必须全面考虑设计中的每一个系统级器件,包括传感器、接收器、能源和通信占空比。
基于电池的系统的挑战是,它们通常需要更复杂的能量管理。这包括充电和放电控制以及防止过度充电和过度放电的电池保护。这增加了系统复杂性以及物料单(BoM)成本,因为这样的能量管理系统通常涉及开关调节器(额外的无源器件),并且由于所需的功能使BoM的IC更复杂。除了高能效和低静态电流的要求之外,芯片的复杂性常导致相当昂贵的IC方案。
那些不需要更长工作时间的应用不受光照条件的影响,基于电容器的方案可能是一种高性价比的方案。储能电容器暂时累积来自太阳能采集设备的能量,直到足以进行测量和传输结果。当使用具有足够额定电压值的电容器时,不需要充电电路。在处于预期的峰值亮度时,使用的太阳能采集器的开路电压决定了最大输入电压。如果电容器的额定电压超过开路电压,则不需要充电电路或保护。
对于基于电池和基于电容器的方案,都需要输出稳压,从而为附加电路(传感器、微控制器等) 提供合适的电压。使用锂基存储配置的系统达4 V以上电压,这通常超过传感器和微控制器的输入电压范围。为了匹配典型的1.8 V至3.3 V的电源电压,需要降压电压转换。在基于电容的系统中,电压与存储的电荷量成线性关系。这会导致放电周期中电压的巨大变化,是任何传感器或微控制器都不能承受的,因此需要某种稳压器来稳定电源。
RSL10太阳能电池多传感器板(RSL10-SOLARSENS-GEVK)是个完整的方案,用于免电池的IoT应用,包括智能建筑、智能家居和工业4.0。这板基于行业最低功耗的蓝牙低功耗无线电(RSL10),有多种温度和水分传感器(BMA 400智能三轴加速度计、BME 280智能环境传感器和NCT 203宽范围数字温度传感器)。
这板还具有1个超低成本、低高度的47 µF储能电容器、1个编程和调试接口和1个ZIF接口以连接太阳能电池。
由于该器件从低电流源采集能量,所以在工作和采集能量时整个系统的漏电流小很重要。为此,选择了一些智能器件,包括板载的超低静态电流LDO(NCP170)。
安森美半导体推出这方案证明了完全有可能实现仅由太阳能供电的低成本、小外形传感器节点,特点包括持续的传感器监测和数据传输到云网关。一些用例都将受益于RSL10太阳能电池多传感器平台的新技术和功能,包括智能建筑、城市管理和移动健康。通过使用这个平台来创建创新的传感器设计,开发人员可以帮助革新IoT,通过实施数十亿个智能传感器来填补能源需求的缺口。
免责声明:本文若是转载新闻稿,转载此文目的是在于传递更多的信息,版权归原作者所有。文章所用文字、图片、视频等素材如涉及作品版权问题,请联系本网编辑予以删除。
我要投稿
近期活动
- 安森美汽车&能源基础设施白皮书下载活动时间:2024年04月01日 - 2024年10月31日[立即参与]
- 2023年安森美(onsemi)在线答题活动时间:2023年09月01日 - 2023年09月30日[查看回顾]
- 2023年安森美(onsemi)在线答题活动时间:2023年08月01日 - 2023年08月31日[查看回顾]
- 【在线答题活动】PI 智能家居热门产品,带您领略科技智慧家庭时间:2023年06月15日 - 2023年07月15日[查看回顾]
- 2023年安森美(onsemi)在线答题活动时间:2023年06月01日 - 2023年06月30日[查看回顾]
分类排行榜
- 汽车电子电源行业可靠性要求,你了解多少?
- 内置可编程模拟功能的新型 Renesas Synergy™ 低功耗 S1JA 微控制器
- Vishay 推出高集成度且符合 IrDA® 标准的红外收发器模块
- ROHM 发布全新车载升降压电源芯片组
- 艾迈斯半导体推出行业超薄的接近/颜色传感器模块,助力实现无边框智能手机设计
- 艾迈斯半导体与 Qualcomm Technologies 集中工程优势开发适用于手机 3D 应用的主动式立体视觉解决方案
- 维谛技术(Vertiv)同时亮相南北两大高端峰会,精彩亮点不容错过
- 缤特力推出全新商务系列耳机 助力解决开放式办公的噪音难题
- CISSOID 和泰科天润(GPT)达成战略合作协议,携手推动碳化硅功率器件的广泛应用
- 瑞萨电子推出 R-Car E3 SoC,为汽车大显示屏仪表盘带来高端3D 图形处理性能
编辑推荐
小型化和稳定性如何兼得?ROHM 推出超小型高输出线性 LED 驱动器 IC,为插座型 LED 驱动 IC 装上一颗强有力的 “心脏”
众所周知,LED的驱动IC担负着在输入电压不稳定的情况下,为LED提供恒定的电流,并控制恒定(可调)亮度的作用。无论是室内照明,还是车载应用,都肩负着极为重要的使命。
- 关于反激电源效率的一个疑问
时间:2022-07-12 浏览量:10105
- 面对热拔插阐述的瞬间大电流怎么解决
时间:2022-07-11 浏览量:8871
- PFC电路对N线进行电压采样的目的是什么
时间:2022-07-08 浏览量:9501
- RCD中的C对反激稳定性有何影响
时间:2022-07-07 浏览量:7139
- 36W单反激 传导7~10M 热机5分钟后超标 不知道哪里出了问题
时间:2022-07-07 浏览量:5917
- PFC电感计算
时间:2022-07-06 浏览量:4126
- 多相同步BUCK
时间:2010-10-03 浏览量:37846
- 大家来讨论 系列之二:开机浪涌电流究竟多大?
时间:2016-01-12 浏览量:43142
- 目前世界超NB的65W适配器
时间:2016-09-28 浏览量:60004
- 精讲双管正激电源
时间:2016-11-25 浏览量:127995
- 利用ANSYS Maxwell深入探究软磁体之----电感变压器
时间:2016-09-20 浏览量:107525
- 【文原创】认真的写了一篇基于SG3525的推挽,附有详细..
时间:2015-08-27 浏览量:100222