超低功耗管理單元驅(qū)動DC/DC轉(zhuǎn)換器

發(fā)布時間:2020/8/20 21:10:00 訪問次數(shù):1383

BLE設備配置為無法連接的無目標廣播模式，14 dBm發(fā)射功率，發(fā)射32字節(jié)廣播數(shù)據(jù)包。在此工作模式下，BLE設備未連接到任何網(wǎng)絡，能夠廣播任何類型的信息，包括環(huán)境數(shù)據(jù)(溫度、氣壓、濕度等)、微位置數(shù)據(jù)（資產(chǎn)跟蹤、零售等）或方向數(shù)據(jù)（加速度，旋轉(zhuǎn)，速度等）[71]。當標簽接收到讀取器發(fā)射的能量時，儲電電容器充電，Vstor電壓開始上升，直到最大值Vh為止。此時，超低功耗管理單元驅(qū)動DC/DC轉(zhuǎn)換器，通過Vout為BLE設備供電。當電壓Vout高于BLE設備最低工作電壓（1.8 V）時，藍牙電路激活，然后廣播數(shù)據(jù)信息。因為藍牙通信所需電流遠高于射頻信號轉(zhuǎn)化的電流，所以Cstorage電容器不可避免地會放電。實際上，如圖3所示，Cstorage電容器向BLE設備供給的峰值電流是毫安級，而射頻能量轉(zhuǎn)化的電流通常是微安級，工作電流遠高于收集轉(zhuǎn)化的電能。

特性

可編程驅(qū)動電流

高效率：最高達90%

寬輸入電壓范圍：2V~400V

高工作頻率：2 MHz

驅(qū)動LED燈功能強：LED 燈串可從1 個到幾

十個LED高亮度燈

亮度可調(diào)：通過EN 端PWM，調(diào)節(jié)LED 燈亮度

LED 燈電流5MA-2A

應用范圍

干電池供電LED燈串

LED 燈杯

RGB 大顯屏高亮度LED 燈

平板顯示器LED背光燈

恒流充電器控制

通用恒流源

觸發(fā)系統(tǒng)芯片內(nèi)部的有限狀態(tài)機(FSM)重置“ en”信號，關閉DC/DC轉(zhuǎn)換器，同時Vout電壓下降。因為電壓Vout下降，而且BLE設備不再加偏置電壓，所以“ shdnb”信號拉低電平，這可以控制儲電電容中的電壓下降，將其限制在BLE設備的電能要求范圍內(nèi)，這些要求會隨BLE設備的廣播數(shù)據(jù)包長度和輸出發(fā)射功率配置而變化。若BLE設備加2V平均偏置電壓，配置為無法連接的無目標廣播模式，14 dBm發(fā)射功率，傳輸32字節(jié)廣告數(shù)據(jù)包，則激活過程時間估計約2.4毫秒，激活過程平均電流估計約7.5 mA，發(fā)射能耗估計約36J。如果發(fā)射輸出功率增加到+8 dBm，激活過程預估時間不會改變，因為這個參數(shù)僅與廣播數(shù)據(jù)包的長度有關；激活過程平均電流估計增加到13.4 mA，發(fā)射能耗估計上升到65J。

廣播數(shù)據(jù)包長度也會影響B(tài)LE發(fā)送數(shù)據(jù)所需電能。若將BLE設備配置為14 dBm發(fā)射功率，發(fā)送16字節(jié)廣播數(shù)據(jù)，則激活過程時間估計減到2毫秒，激活過程平均電流估計約7 mA，發(fā)射能耗估計約28 J。Vstor的電壓降始終保持在最小值，不受BLE配置變化的影響，系統(tǒng)可以更早地切換到提取能量模式，從而最大程度地降低占空比。這是這款系統(tǒng)芯片的一個獨有功能，可以與任何物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點建立閉環(huán)通信[72]。在本案例研究中，工作環(huán)境是典型的動態(tài)資產(chǎn)跟蹤系統(tǒng)，資產(chǎn)相對于讀取器以特定速度v移動。需要注意的是，在這種情況下，標簽不是靜止不動的，并且接收到的能量不能視為恒定能量。