物联网设备的超低功耗管理

2513511 2022-11-25 | pdf | 328.14KB | 次下载 | 免费

资料介绍

据估计，物联网每年会产生 100 泽字节（万亿千兆字节）的数据，而且这个数字还在不断增加。到 2020 年，普通家庭贡献的数据量预计将增加五倍。创建数据不需要太多的计算能力，因为可以使用最简单的传感器集线器捕获、数字化和存储数据。能够检测九个轴运动的 MEMS 传感器在每边仅测量 1 或 2 毫米的封装中可用。这些微型设备和越来越多的传感器构成了当今物联网的核心，使端点能够实时在线捕获、处理和共享数据。据估计，物联网每年会产生 100 泽字节（万亿千兆字节）的数据，而且这个数字还在不断增加。到 2020 年，普通家庭贡献的数据量预计将增加五倍。创建数据不需要太多的计算能力，因为可以使用最简单的传感器集线器捕获、数字化和存储数据。能够检测九个轴运动的 MEMS 传感器在每边仅测量 1 或 2 毫米的封装中可用。这些微型设备和越来越多的传感器构成了当今物联网的核心，使端点能够实时在线捕获、处理和共享数据。随着越来越多的端点预计将使用有限的电源或从其环境中收集的能量来运行，对超低功耗运行的需求正在增加。端点可以是更大传感器网络的一部分，但也可能是远程和孤立的。一旦投入使用，它们可能会运行多年而无需维护，包括更换电池。随着越来越多的端点预计将使用有限的电源或从其环境中收集的能量来运行，对超低功耗运行的需求正在增加。端点可以是更大传感器网络的一部分，但也可能是远程和孤立的。一旦投入使用，它们可能会运行多年而无需维护，包括更换电池。制造商正忙于开发新的解决方案来应对这一设计挑战，使我们能够构思出无需任何外部电源即可收集和传输信息的设备。就可穿戴设备而言，这可能很快就会包括完全由佩戴者的身体或他们的活动供电的设备。制造商正忙于开发新的解决方案来应对这一设计挑战，使我们能够构思出无需任何外部电源即可收集和传输信息的设备。就可穿戴设备而言，这可能很快就会包括完全由佩戴者的身体或他们的活动供电的设备。通电！通电！为了说明如何实现这一点，请考虑图 1 中所示的框图。在大多数应用中，电源部分可以是多种电源管理器件中的任何一种，但对于超低功耗应用，选择仅限于专为最大化有限可用功率（例如收集的能量）而开发的解决方案。为了说明如何实现这一点，请考虑图 1 中所示的框图。在大多数应用中，电源部分可以是多种电源管理器件中的任何一种，但对于超低功耗应用，选择仅限于专为最大化有限可用功率（例如收集的能量）而开发的解决方案。图 1：越来越多的集成解决方案现在针对主要依靠收集的能量运行的应用程序。图 1：越来越多的集成解决方案现在针对主要依靠收集的能量运行的应用程序。图 2 中的框图显示了我们使用 Analog Devices 的图 2 中的框图显示了我们使用 Analog Devices 的ADP5090ADP5090电源管理单元的典型能量收集示例的一个版本。电源管理单元的典型能量收集示例的一个版本。图 2：基于 Analog Devices 的 ADP5090 的能量收集应用框图。图 2：基于 Analog Devices 的 ADP5090 的能量收集应用框图。这是一款超低功耗升压稳压器，集成了最大功率点跟踪 (MPPT) 和充电管理功能。MPPT 可以配置为光电和热电能源，工作范围为 16 W 至 200 mW。该器件可从低至 380 mV 的电源电压启动，仅需 80 mV 即可运行。它还支持使用可选的原电池，可以自动打开和关闭。这款 16 引脚器件尺寸仅为 3 毫米 x 3 毫米，体积小但功能强大，是许多物联网应用的理想选择。该器件由评估和演示套件这是一款超低功耗升压稳压器，集成了最大功率点跟踪 (MPPT) 和充电管理功能。MPPT 可以配置为光电和热电能源，工作范围为 16 W 至 200 mW。该器件可从低至 380 mV 的电源电压启动，仅需 80 mV 即可运行。