物聯網設備的超低功耗管理

2513511 2022-11-25 | pdf | 328.14KB | 次下載 | 免費

資料介紹

據估計，物聯網每年會產生 100 澤字節（萬億千兆字節）的數據，而且這個數字還在不斷增加。到 2020 年，普通家庭貢獻的數據量預計將增加五倍。創建數據不需要太多的計算能力，因為可以使用最簡單的傳感器集線器捕獲、數字化和存儲數據。能夠檢測九個軸運動的 MEMS 傳感器在每邊僅測量 1 或 2 毫米的封裝中可用。這些微型設備和越來越多的傳感器構成了當今物聯網的核心，使端點能夠實時在線捕獲、處理和共享數據。據估計，物聯網每年會產生 100 澤字節（萬億千兆字節）的數據，而且這個數字還在不斷增加。到 2020 年，普通家庭貢獻的數據量預計將增加五倍。創建數據不需要太多的計算能力，因為可以使用最簡單的傳感器集線器捕獲、數字化和存儲數據。能夠檢測九個軸運動的 MEMS 傳感器在每邊僅測量 1 或 2 毫米的封裝中可用。這些微型設備和越來越多的傳感器構成了當今物聯網的核心，使端點能夠實時在線捕獲、處理和共享數據。隨著越來越多的端點預計將使用有限的電源或從其環境中收集的能量來運行，對超低功耗運行的需求正在增加。端點可以是更大傳感器網絡的一部分，但也可能是遠程和孤立的。一旦投入使用，它們可能會運行多年而無需維護，包括更換電池。隨著越來越多的端點預計將使用有限的電源或從其環境中收集的能量來運行，對超低功耗運行的需求正在增加。端點可以是更大傳感器網絡的一部分，但也可能是遠程和孤立的。一旦投入使用，它們可能會運行多年而無需維護，包括更換電池。制造商正忙于開發新的解決方案來應對這一設計挑戰，使我們能夠構思出無需任何外部電源即可收集和傳輸信息的設備。就可穿戴設備而言，這可能很快就會包括完全由佩戴者的身體或他們的活動供電的設備。制造商正忙于開發新的解決方案來應對這一設計挑戰，使我們能夠構思出無需任何外部電源即可收集和傳輸信息的設備。就可穿戴設備而言，這可能很快就會包括完全由佩戴者的身體或他們的活動供電的設備。通電！通電！為了說明如何實現這一點，請考慮圖 1 中所示的框圖。在大多數應用中，電源部分可以是多種電源管理器件中的任何一種，但對于超低功耗應用，選擇僅限于專為最大化有限可用功率（例如收集的能量）而開發的解決方案。為了說明如何實現這一點，請考慮圖 1 中所示的框圖。在大多數應用中，電源部分可以是多種電源管理器件中的任何一種，但對于超低功耗應用，選擇僅限于專為最大化有限可用功率（例如收集的能量）而開發的解決方案。圖 1：越來越多的集成解決方案現在針對主要依靠收集的能量運行的應用程序。圖 1：越來越多的集成解決方案現在針對主要依靠收集的能量運行的應用程序。圖 2 中的框圖顯示了我們使用 Analog Devices 的圖 2 中的框圖顯示了我們使用 Analog Devices 的ADP5090ADP5090電源管理單元的典型能量收集示例的一個版本。電源管理單元的典型能量收集示例的一個版本。圖 2：基于 Analog Devices 的 ADP5090 的能量收集應用框圖。圖 2：基于 Analog Devices 的 ADP5090 的能量收集應用框圖。這是一款超低功耗升壓穩壓器，集成了最大功率點跟蹤 (MPPT) 和充電管理功能。MPPT 可以配置為光電和熱電能源，工作范圍為 16 W 至 200 mW。該器件可從低至 380 mV 的電源電壓啟動，僅需 80 mV 即可運行。它還支持使用可選的原電池，可以自動打開和關閉。這款 16 引腳器件尺寸僅為 3 毫米 x 3 毫米，體積小但功能強大，是許多物聯網應用的理想選擇。該器件由評估和演示套件這是一款超低功耗升壓穩壓器，集成了最大功率點跟蹤 (MPPT) 和充電管理功能。MPPT 可以配置為光電和熱電能源，工作范圍為 16 W 至 200 mW。該器件可從低至 380 mV 的電源電壓啟動，僅需 80 mV 即可運行。