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咖啡、毫微功耗以及能源构件,追求新型智慧能源

  • 文章来源:[db:来源] / 作者:作者 / 发布时间:2017-06-15


  • 早在 2011 年,就存在大量有关智慧能源的谈论!北美公用事业领域正致力于装置智能电表。巴西监管机构 ANEEL 要求在全国内片面增装智能电表引起热议。欧洲各个公用事业领域致力于为智能电表开发共同的通信方式。
    传感器   1 mA   2.5 μA  
    元件   典型工作电流   典型静态电流  

    本主题由 ElecFans王岑 于 2017-5-2 18:10 添加图标 引荐

    咖啡就是一个很好的例子。十年前,北美的大大都人和餐馆使用玻璃或陶瓷壶煮咖啡,然后将咖啡壶坐在炉子上。炉子会连续耗费能源,缓缓地煮咖啡,绿色能源,也毁坏了味道。后来,有人想出其他好主见,将咖啡放在热水瓶里来保温。这样,咖啡不再连贯电网,进入“离线”状态。别的,煮咖啡耗费的能源更少,而且口味更佳。这是智慧能源一个很好的例子!
    图 2: 监控电池电压的毫微功耗窗口比较器。
    最后一个示例是适配器或电池电源,通常称为 ORing 二极管电源。在这种电源中,良好的设想师将肖特基二极管与电池电源串联以限制压降,并因而限制二极管的功率损耗,同时护卫电路(图 3)。比方,承载 1 A 电流时,Maxim 的新型 MAX40200 仅降低 85 mV,承载 500 mA 时,通常会降低 43 mV。这种性能比典型的肖特基二极管超出逾越两到四倍,以智能方式进一步勤俭数十至数百毫瓦的电池电量。
     

    图 3: 承载 1 A 电流时,MAX40200 仅降低 85 mV。
    烟雾探测器是首批物联网 (IoT) 办法之一。它们必要靠一块电池运行 10 年,无需频繁更换电池,可在断电期间正常工作。图 1 所示的是一个典型的现代烟雾报警器,包含一块电池、多个 DC / DC 转换器,一个微控制器、射频通信、一个传感器(其架构可能多种多样)和一个压电蜂鸣器。图 1 中的表格基于现今可用的元器件列出了每个模块的电流耗费示例值。假如是光学烟雾传感器,驱动 LED 的峰值电流将到达 mA 级别,但均匀电流会下降,因为 LED 的工作循环通常相对不频繁。在大大都报警器中,有源电路仅在 0.05% 的工夫内对空气停止采样,这意味着系统在 99.95% 的工夫内以静态形式运行。不思考占空比可能完全差异的射频电路,全功率形式下的主电路将耗费 12.6 mA。静态时,主电路耗费 5.5 μA。因而,有源电路每秒耗费的均匀电流为 12.6 mA x 0.0005 = 6.3 μA,得出均匀电流耗费为 11.8 μA。如今,高于 1 μA 的静态电流初步影响系统电池寿命。在 ~10 μA 的电流耗费范围内,电流耗费每增多 1 μA,则 1500 mAhr 电池的寿命将减少一年。

    咖啡、毫微功耗以及能源构件,追求新型智慧能源


    微控制器   10 mA   2.5 μA  
    DC/DC*   1.6 mA   500 nA  

    咖啡、毫微功耗以及能源构件,追求新型智慧能源

    *DC/DC 能耗基于能源效率为 ~90% 的 15 mA 输出电流。