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最新的自动化低功耗设计

作者:www.cechina.cn2011.09.21阅读 4478

  自动化领域最近有三项低功率设计,分别是低功耗微处理器、无线传感器能量收集装置和智能功率显示芯片,可以降低电子元件的能耗。三项技术的供应商分别是美国微芯科技公司(Microchip)、Powercast和ST微电子公司。
  8位低功耗微控制器
  Microchip公司的扩展型8位分段LCD微控制器(MCU)家族CONTROL ENGINEERING China版权所有,最近又加入了五名新成员,分别是PIC16LF1902/3/4/6/7(PIC16LF190X)型微控制器。使用Microchip的强化型中阶架构CONTROL ENGINEERING China版权所有, PIC16LF190X系列产品不但具备基本的功能,性能稳定,而且不会给客户带来任何不必要的成本负担。

Microchip公司的PIC16LF190X型8位分段式LCD微控制器(MCU)系列,包括了5款低成本、低功耗的新产品。

  “通过业界领先的低功率和优化特征集CONTROL ENGINEERING China版权所有,PIC16LF190X产品族可以使用到任何低功耗分段式LCD或者通用场合当中,”Microchip公司安全微控制器及技术开发部门副总裁Steve Drehobl如是说道。
  超低功耗技术(eXtreme Low Power,XLP)可以将待机电流降至20纳安(十的负九次方安培),而每兆赫的常用启动电流为35微安(十的负六次方安培)。MCU通过使用RTC保证精准计时以及驱动分段式LCD,可以延长电池的使用寿命。XLP还拥有多达14KB的闪存空间, 512字节的RAM,以及14个十进制模数转换通道(ADC),串行通讯功能、温度指示器和驱动116个LCD片段。PIC16LF190X支持多种通用性应用,使LCD可以使用在低功率、对于成本比较敏感的场合,比如安全密码器、智能卡、医疗设备、家用电器、钥匙链以及其他任何使用分段式LCD的应用。
  低功耗无线传感架构
  Powercast 公司的Lifetime Power无线传感器系统可用于供暖、通风、空调(HVAC)控制中的环境监测和楼宇自动化行业,可以从红外线中收集能量,通过接受射频信号,在不借助电池和电线的情况下,为无线传感器供电。在无线供电系统中控制工程网版权所有,嵌入在传感器中的接收器可以在传感器周围60-80英尺范围内接收射频。然后,接收器将射频能量转化为直流电,并为传感器无线供电。

Powercast公司的Lifetime Power无线传感器供电系统在不借助电池和电线的情况下,为80英尺范围内的传感器供电。

  射频能量可以通过墙壁、天棚和一般物体,相比纯粹的周边能量收集技术,比如室内太阳能、热能和振动能技术,新技术可以提供更为可靠的能源。它使用嵌入Powercast Powerharvester 接收器的免电池传感器、WSG-101楼宇自动化系统(BAS)网关和Powercast TX91501信号发射器。
  温度和湿度传感器是该系列最早问世的产品。接下来将发布用来测量二氧化碳、气压、光纤和运动的传感器。这种类型的网关可以连接多达100个传感器和800个传感器节点,可以通过标准化工业协议(BACnet、Modbus、Metasys和LonWorks)与有线BAS网络连接,使用IEEE 802.15.4标准中2.4GHz频段进行无线通讯。
  新一代功率显示
  意法半导体(ST)公司展示了其智能功率技术的新一代产品,可以显著降低制造、混合动力汽车充电、功率转换、医疗设备、消费产品、家用电器以及其他电子系统的能耗。

STM32L-Discovery开发工具基于面向ST EnergyLite软件的超低功耗STM32L微处理器。其他的组件还包括STM8S、STM8L和STM32F。

  超低功耗半导体技术被用作超声波扫描仪的显示芯片,这种扫描仪可以处理超过100条通道,是新一代可以处理数千条通道的扫描仪的先导产品。据ST公司所说,目前的芯片一般只能处理8条通道。
  这项新技术是ST公司BCD(双极-CMOS-DMOS)智能功率半导体技术的新一代延伸,它使用了带有0.16微米光刻的SOI(绝缘体硅片)基片技术。ST公司宣称这可以让芯片设计师将高密度逻辑电路(1.8伏和3.3伏CMOS)与全介电隔离基板以及包括MOSFET晶体管的元件结合,工作电压最大达到300伏,且低噪音、高电阻。ST强调道,使用传统的体硅基片技术无法适用于这种特定用途集成电路(ASIC)。
  ST微电子公司技术与研发集团副总裁Claudio Diazzi认为,“以前的低功耗解决方案的成本太高了,所以在很多行业都没有实现商业化”。
  一项由欧洲纳米技术计划顾问委员会(ENIAC)牵头的欧盟研发项目,旨在推进这项工作。18家来自欧洲的合作机构,成立了SmartPM(家电和医疗设备智能功率管理)联盟CONTROL ENGINEERING China版权所有,成员包括ST和其他来自九个国家的学术机构。
  2011年5月2日-5日在加州圣何塞举办的控制系统会议上,ST公司还送出了1500 套STM32L-Discovery开发工具,这套工具针对ST EnergyLite应用设计的超低功耗STM32L微控制器。其他的ST组件包括STM8S、STM8L和STM32F。

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