各种超低功耗隔离技术的比较及应用
超低功耗忆阻器及其在人工智能任务的应用
超低功耗忆阻器及其在人工智能任务的应用
超低功耗忆阻器(ULP MRAM)是一种特殊的存储器,能够将二进
制数据以及其他数据格式安全地存储,即使在断电之后也能保持不变。
这种类型的工作原理类似于传统的MRAM,但其能耗要比MRAM少得多,
而且它的设计通常比DRAM和 SRAM更加小型化。
因此,超低功耗忆阻器在人工智能任务中非常有用。
比如,当设
备处于断电状态时,例如智能手表或移动设备,超低功耗忆阻器可以
帮助保存这些设备上的数据,而不至于损失任何信息。
它还可以将复
杂的算法,比如机器学习和深度强化学习等,存储在本地设备之中,
以便提高AI任务的响应性能。
此外,超低功耗忆阻器还可以在内存中
快速储存密钥,从而确保安全性取得良好的保障,确保AI设备的安全。
综上所述,超低功耗忆阻器(ULP MRAM) 以其超低的功耗和紧凑的
设计,因此可以安全地存储数据,并且可以在人工智能任务中发挥优势,并能有效地提升AI设备的安全性。
超低功耗感性数字隔离
超低功耗感性数字隔离在设计师眼中,隔离是一个必不可少的负担。
说隔离必不可少,是因为它可以确保电子设备的安全性,使任何人均可使用。
说隔离是个负担,是因为它会限制通信速度,会消耗大量电能,并占用电路板空间。
基于旧技术的光耦合器,甚至许多较新的数字隔离器能耗巨大,结果使某些类型的应用失去了实用价值。
在本文中,我们将考察超低功耗隔离技术的最新发展,及其与现有技术的关系和实现方式。
我们还将探讨可从这类新器件中受益的几种应用。
对设计师来说,大约45年前现代光耦合器的出现是一次巨大的飞跃。
有了它们,可在电源控制电路中实现反馈,在通信电路中实现信号隔离以断开接地环路,并可实现对高端功率晶体管或电流监控器的通信。
20世纪70年代,光电器件大量涌现。
这些器件影响了通信标准(如RS232、RS485)和工业总线(如4~20mA电流环路、DeviceNet和Profibus)的发展进程。
受隔离器件本身限制的影响,光隔离的功能决定了这些通信总线的诸多特性。
在接下来的20年中,隔离技术的发展变化基本上属于量变,而到了2000年,市场上出现了首批新型芯片级数字隔离器。
这些新器件先后采用感性耦合技术、芯片级变压器、GMR材料以及后来的差分容性耦合技术。
这些新技术可以支持比老式光耦合器高得多的速率和低得多的功耗水平,但在既定标准一统天下的情况下,新器件的许多功能(如高速率)并未得到充分利用,因为现有标准接口并没有此项要求。
数字隔离数字隔离器中的编码和解码电子元件采用标准封装和IC工艺制成,这使得数字功能的添加变得简单易行。
低功耗、低电源电压支持以及高集成度已经成为非光学耦合器的主要设计优势。
使隔离获得更高速率、更低功耗的创新将支持要求最为苛刻的新接口标准。
当前,数字隔离器的功耗虽然显著低于光耦合器,但需要低2至3个数量级才能进入新的应用领域。
到目前为止,高性能隔离还不能实现这一目标。
各种技术的比较隔离器件性能的提升是数据编码方案与数据传输媒介效率共同作用的结。
物联网中低功耗技术的应用
物联网中低功耗技术的应用随着物联网技术的不断发展,越来越多的设备接入到物联网中,这些设备需要长时间的工作、运行,而传统的电池无法满足这些需求。
低功耗技术的出现,为物联网设备的长期运行提供了有力的保障。
本文将从低功耗技术的定义、应用场景、主要技术和未来发展等方面加以探讨。
一、低功耗技术的定义低功耗技术,英文缩写为LP(Low Power),在物联网中是指通过一系列措施,降低设备的能量消耗,从而使设备能够长期稳定的运行。
因为物联网的终端设备要处理信息并实现通信,所以功率的消耗非常大,需要使用一些低功耗技术来避免设备在短时间内耗尽电能,降低能量消耗。
二、低功耗技术的应用场景物联网中低功耗技术的应用场景非常广泛,主要包括以下几个方面:1、智能家居:目前在智能家居领域,低功耗技术主要应用于家庭物联网(IoT)设备中,如智能门锁、智能插座等。
这些设备需要长时间的运行,因此低功耗技术在节能方面发挥了重要的作用。
2、智能医疗:在智能医疗领域中,低功耗技术可以保障医疗设备长期的稳定运行。
同时,低功耗技术可以降低设备的额外压力,减少对患者生命的影响。
3、智能交通:在智能交通领域中,低功耗技术可以保障交通设备持续高效的工作。
同时,低功耗技术可以提高公共交通的便利性,缩短出行时间。
三、低功耗技术的主要技术低功耗技术包括节能模式、睡眠模式和优化模式。
1、节能模式节能模式是降低电气能量消耗的有效手段之一。
在工作任务减少或设备闲置状态下,设备可进入节能模式,通过降低硬件运行频率、暂停CPU工作、降低电源电压等措施,以减少设备的功耗。
例如,在一些智能家居设备中,用户在设备不使用时可以将设备进入节能模式,设备在节能模式下消耗非常的低,可以节省大量的电能。
2、睡眠模式睡眠模式是在节能模式基础上进一步降低了功耗。
睡眠模式是通过减少设备运作频率和使用一定的控制电路,以极低的功耗进入休眠状态。
例如,一些智能家居设备可以进入深度睡眠状态,在该状态下,设备消耗电量小于1毫瓦,从而达到极佳的能耗效果。
用于数字通信接口的稳健且超低功耗的隔离
● Av g 公 司 ao 随着工 厂 自动化 网络的复 杂度 日 益提 高 ,通常需 要 多个组件 和模 块相 连接 来进行 控制 与通信 。这 种离散 的
瞬豫l
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系统将 会面对 工业环 境 பைடு நூலகம்常 见的 各种
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数 字 通 信 低 功 耗 隔 离 方 案
光 耦 在 工 业 领 域 的 应 用 非 常
图2 v g 的光电耦 合器在8 ℃到 1 5 A a o 5 O ℃的条件下 .2 mA的工作 电流时 现 场 工作 年 限和 电流 转 换 比 ( R )的 衰减 度 CT
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也可 以帮助 消除接地环路 当中的噪声 , 还 可 以被 用来在开 关 电源一次 侧和二
声的抑制对于容易受到干扰的 电路,如 传感器 、A D转换器、信号发送器等 , /
都非常重要 。最后,隔离器也可以用来
切断不同接地电平所造成的接地环路 。
接地环路会带来电气系统中共用路径两
点 之 间不 必 要 的 电 流流 动 。接 地 环路 电
流如果没有被消除 ,将会严重影响信号
浪 涌 冲 击 或 噪 声 干 扰 。 因此 ,设 计 师
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一 目
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需要提供 一个 既能够 防止瞬 态高压 的
绝缘保护 也可 以防止共模 噪声 干扰 的 信 号隔离 方案 。虽然传统 的光 电隔离
低功耗通信技术的研究与应用
低功耗通信技术的研究与应用随着科技的不断发展,通信技术也在不断地升级和改进。
近年来,低功耗通信技术逐渐成为了广大企业和消费者关注的重要话题。
那么,究竟什么是低功耗通信技术?它又有哪些应用?本文将带您一起深入了解。
一、低功耗通信技术是什么?低功耗通信技术是一项为延长设备电池寿命而发展的技术,它是通过精细的协议设计、优化的功率控制和高效的射频芯片实现的。
通过使用低功耗通信技术,设备可以在长时间内进行通信,而不会消耗太多电力。
二、低功耗通信技术的应用目前,低功耗通信技术已经应用到了很多领域,如物联网、智能家居、智慧城市等。
下面简单介绍几个常见的应用场景。
1、物联网物联网是一个拥有巨大潜力的领域,它将成为未来十年或更长时间的一个热点。
低功耗通信技术在物联网领域的应用非常广泛,比如智能家居、智能健康、智能交通等。
通过低功耗通信技术,物联网设备的续航时间可以得到有效的延长,从而提高了设备的使用效率。
2、智能家居随着智能家居的普及,越来越多的人开始使用智能设备来控制家庭中的各种设备。
而这些智能设备的大部分都是通过低功耗通信技术来实现的,例如智能照明系统、智能门锁、智能空调等等。
通过低功耗通信技术,这些设备可以实现长时间无人值守运行,而不会对电池造成过多的损耗。
3、智慧城市智慧城市是一种新兴的城市模式,它的目的是为城市的各种功能和服务提供更加高效的管理和组织。
低功耗通信技术在智慧城市领域的应用也非常广泛,例如智能公厕、智能路灯和智能停车等。
通过低功耗通信技术,这些设备可以实现有效的节能和资源共享,从而提高了城市的管理和服务水平。
三、低功耗通信技术的研究低功耗通信技术的研究主要是通过协议的优化和射频芯片的设计实现的。
目前,低功耗通信技术主要使用的是窄带通信技术和广域通信技术两种技术。
窄带通信技术是一种短距离低功耗通信技术,它的通信距离只有几百米左右,但是功耗非常低。
窄带通信技术被广泛应用于智能家居、智能健康等领域中。
TI ISO7041超低功耗四路数字隔离器解决方案
TI公司的ISO7041是超低功耗四路数字隔离器,用来隔离CMOS或LVCMOS数字I/O.每个隔离通路有逻辑输入和输出缓冲器,它们由双层容性二氧化硅(SiO2)绝缘层所分开.基于创新的一流架构和ON-OFF键控调制方案的组合,使得隔离器消耗非常低的功耗而满足3000-VRMS隔热指标perUL1577.每路动态电流消耗小于120μA/Mbps,每路静态电流消耗在3.3V时小于3.5μA,使得ISO7041在功耗和热严格要求的系统设计中都能用到.器件工作电压低到2.25V,高达5.5V,四路隔离器采用16-QSOP封装.信令速率高达2Mbps,大于100年预期寿命,绝缘指标3000 VRMS,典型的CMTI为±100 kV/μs,安全标准为UL 1577,DIN V VDE V 0884-11,CQC, TUV和CSA证书和IECEx (IEC 60079-0 & IEC 60079-11) 以及ATEX (EN 60079-11).主要用在4mA-20mA回路供电发送器,工厂自动化与过程控制以及其低功耗GPIO,UART和SPI隔离.本文介绍了ISO7041主要特性,功能框图和应用电路,以及评估模块ISO7041DBQ EVM配置图,工作图,电路图,材料清单和PCB布局图.The ISO7041 device is an ultra-low power,multichannel digital isolator that can be used to isolate CMOS or LVCMOS digital I/Os. Eachisolationchannel has a logic input and output buffer separatedby a double capacitive silicon dioxide (SiO2)insulation barrier. Innovative edge basedarchitecturecombined with an ON-OFF keying modulationscheme allows these isolators to consume very-lowpower while meeting 3000-VRMSisolation rating perUL1577. The per channel dynamic currentconsumption of the device is under 120 μA/Mbps andthe per channel static currentconsumption is 3.5 μAat 3.3 V, allowing for use of the ISO7041 inbothpower and thermal constrained system designs.The device can operate as low as 2.25 V, as high as5.5 V , and is fullyfunctional with different supplyvoltages on each side of isolation barrier. The fourchannel isolator comes in a 16-QSOP package withthree forward-direction channels and one reversedirection channel. The device has default output highand low options. If the input power or signal is lost,defaultoutput is high for the ISO7041 device withoutthe suffix F and low for the ISO7041F device with theF suffix.ISO7041主要特性:• Ultra-low power consumption– 3.5 μA per channel quiescent current (3.3 V)– 15 μA per channel at 100 kbps (3.3 V)– 116 μA per channel at 1 Mbps (3.3 V)• Robust isolation barrier– >100-year projected lifetime– 3000 VRMS isolation rating– ±100 kV/μs typical CMTI• Wide supply range: 2.25 V to 5.5 V• Wide temperature range:– 2.25 V to 3.6 V: –55℃ to +125℃– 3.6 V to 5.5 V: –40℃ to +125℃TI ISO7041超低功耗四路数字隔离器解决方案• Small 16-QSOP package (16-DBQ)• Signaling rate: Up to 2 Mbps• Default output High (ISO7041) and Low(ISO7041F) options • Robust electromagnetic compatibility (EMC)– System-level ESD, EFT, and surge immunity– ±8 kV IEC 61000-4-2 contact dischargeprotection across isolation barrier – Very low emissions• Safety-related certifications (planned):– UL 1577 Component Recognition Program – DIN V VDE V 0884-11– CQC, TUV and CSA certifications– IECEx (IEC 60079-0 & IEC 60079-11) andATEX (EN 60079-11)ISO7041应用:• 4-mA to 20-mA loop powered field transmitters • Factory automation, process automation • Low-power GPIO, UART and SPI isolation图1.ISO7041功能框图图2. ISO7041用于温度现场发送器的隔离SPI电路图图3.典型 ISO7041电路连接图ISO7041低功耗隔离数字绝缘器评估模块EVMThis user’s guide describes the ISO7041 Low-Power Isolator Digital Isolator Evaluation Module (EVM).This EVM allows designers to evaluate device performance for fastdevelopment and analysis of isolatedsystems. The EVM supportsevaluation of any of the quad-channel Low-Power digital isolators in a 16-pinSSOP (DBQ) package.图4.评估模块ISO7041DBQ EVM配置图图5.评估模块ISO7041DBQ EVM外形图。
一文弄懂电动汽车系统中的隔离应用
一文弄懂电动汽车系统中的隔离应用全球汽车制造商(OEM)都在宣布推出新型电动汽车(EV)、混合动力电动汽车(HEV)和48V轻型混合动力电动汽车(MHEV)的积极计划。
纯电动汽车正在实现两位数的增长率。
48V MHEV系统正在崛起,将为标准内燃机(ICE)上的发动机子系统带来电气化。
48V 轻型混合动力设计的低成本及其改造现有传动系统的能力将进一步加速对汽车应用中功率电子设备的需求。
随着汽车设计转向电气化,高瓦数功率电子设备成为新型电子传动系统和电池系统的关键部件。
这些高瓦数电子设备需要与低压数字控制器通信并由其控制,这需要在控制器和电力系统之间进行电气隔离。
在这些应用中,电流隔离(通常是基于半导体的隔离)是必须的,以允许数字控制器安全地和现代EV高压系统进行连接。
一、EV系统概述为了与传统的ICE车辆进行竞争,EV/HEV中使用的电池必须具有非常高的能量存储密度,接近零自泄漏电流并且能够在几分钟而不是几小时内充电。
此外,电池管理和相关的电源转换系统必须具有最小化尺寸和重量,并且在向电动机提供大量的高效供电的时候“啜饮”电池电流。
现代EV/HEV设计在传动系统和能量存储/转换系统中使用模块化部件。
EV/HEV电池管理系统通常包括四个主要电路组件:•车载充电器(OBC):锂离子电池提供的能量存储由车载充电器进行充电,该充电器由具有功率因数校正的交流-直流转换器组成,并由电池管理系统监控。
•电池管理系统(BMS):电池单元由BMS监控和管理,以确保高效和安全。
BMS控制各个电池的充电、健康状态、放电深度和调节。
•DC/DC转换器:DC/DC转换器将高压电池连接到内部12V直流网络,该网络为配件提供电源并向本地开关转换器提供偏置。
•主逆变器:主逆变器驱动电动机,用于再生制动,并将能量返回到电池。
图1展示了这些系统以及需要在EV中控制或通信的许多其他子系统。
图1. 汽车EV系统架构示例EV系统需要强大的高性能隔离,以便与数字控制器连接,从而可以保护它们免受高达300V以上电压的影响。
Silabs超低功耗数字隔离器Si86xx
Silabs超低功耗数字隔离器Si86xx
佚名
【期刊名称】《世界电子元器件》
【年(卷),期】2015(000)009
【摘要】<正>Silicon Lab的超低功耗数字隔离器都属于CMOS器件,提供了优于早期隔离技术的数据速率、传输延迟、功耗、尺寸、可靠性和外部BOM。
这些产品的工作参数在很宽的温度范围和整个使用寿命期间均能保持稳定,简化了设计,实现了高度统一的性能。
所有器件版本都具有施密特触发器输入,实现了高抗扰度,并且只需要若干VDD旁路电容。
【总页数】1页(P26-)
【正文语种】中文
【中图分类】TN432
【相关文献】
1.Si86xx系列:数字隔离器 [J],
2.TI ISO7041超低功耗四路数字隔离器解决方案 [J],
3.Silabs Si3471 90W完全自主以太网供电(PoE)解决方案 [J],
4.Silabs EFP01能量友好PMIC解决方案 [J],
5.Silabs EFR32MG22无线Gecko多协议SoC开发方案 [J],
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《隔离技术介绍》课件
隔离技术可能会增加系统的复杂性,导致资源的浪费和性能的下降。
隔离技术的未来发展
1
隔离技术的趋势
隔离技术将更加向虚拟化、容器化、边缘计算等方向发展。
2
隔离技术的研究方向
未来的研究将集中在更高效的隔离技术、更安全的隔离环境等方面。
总结与展望
隔离技术在现代计算领域中占据着重要的地位,未来隔离技术将在云计算、 大数据等领域有着广阔的应用前景。
隔离技术的应用
虚拟化中的应用
隔离技术在虚拟化环境中,可以 实现服务器虚拟化、网络虚拟化 等应用。
容器化中的应用
隔离技术在容器化环境中,可以 实现应用程序的快速部署和资源 隔离。
安全方面的应用
隔离技术在安全领域中,可以提 供安全隔离环境,保护系统和数 据的安全。
隔离技术的优缺点
1 隔离技术的优点
提供了系统和资源之间的隔离,增强了系统的稳定性和安全性。
《隔离技术介绍》PPT课 件
# 隔术是指通过使用不同的手段,将系统或资源分隔成相互独立、互不影响的部分。
隔离技术的分类
不同场景下的隔离技术
根据应用场景的不同,隔离技术可以分为虚拟化 隔离、容器化隔离等。
隔离技术的实现方式
隔离技术可以通过硬件、操作系统、以及应用程 序等不同的层次来实现。
超低功耗光电耦合器面向光隔离应用(Avago)
超低功耗光电耦合器面向光隔离应用(Avago)
创新的设计让新一代高能源效率光隔离器可以省电达90%
安华高科技宣布,已经开发出新系列超低功耗光电耦合器产品,带来可以比目前标准光电耦合器省电达90%的新一代光隔离器发展。
采用独特的集成电路设计和厚绝缘层材料,Avago创新的ACPL-
M61L/061L/064L/W61L/K64L光电耦合器可以在不影响隔离和绝缘性能的条件下大幅度节省功耗,这些数字光电耦合器也可以在产品使用期限内提供良好的高电压性能,并符合强化绝缘应用的安全性要求。
这个新光电耦合器系列的目标市场包括RS485、CANBus和I2C等通信接口、微处理器系统接口,以及A/D和D/A等模数转换应用的数字隔离。
Avago是为通信、工业和消费类等应用领域提供模拟接口零组件的领导厂商。
Avago的超低功耗10MBd数字光电耦合器集成有高效率发光二极管LED 和高增益光检测器,带来允许设计工程师直接将光电耦合器输入和微控制器输出连接的1.6mA低顺向驱动电流,节省了使用缓冲器推动LED的需求。
另外在LED输入采用法拉第屏蔽光检测器电路也带来了同类产品最佳,典型值为35kV/μs的应用层级共模噪声抑制能力,这个光电耦合器系列支持3.3V 和5V电源,并且可以在-40到+105oC的工业温度范围内提供可靠的系统性能。
ACPL-M61L/061L/064L/W61L/K64L系列集成有类似欠压锁定(UVLO, Under Voltage Lock-Out)的功能,可以避免输出在电源失效或系统恢复的过程中出现问题,这些光电耦合器的输出采用电压变化率可控设计,可以通过宽广范围的负载电容值控制电压的上升和下降时间。
功能特点。
隔离器隔离技术在低压电器行业中的应用
隔离器隔离技术在低压电器行业中的应用点击次数:3 发布时间:2010-12-28 16:43:36一隔离器行业现状隔离器隔离技术在低压电器行业中的应用继美国之后,我国也将智能电网的发展提到战略的层面。
智能电网要求从发电、输电到配电的整个电网,包括系统和元器件可靠、安全,能够保证供电的连续性、安全性,低压电器为了适应智能电网的应用,提高低压配电与控制系统运行可靠性以及自动化程度,实现系统网络化是发展的必然方向。
一旦系统实现网络化,低压电器必须具有双向通信功能,经通信适配器能与各种现场总线系统连接。
工业以太网技术发展与应用,使配电系统通信网络变得更简洁、更高效。
同时,低压电器必须具有更高的动作可靠性和承受环境变化带来的影响。
由于低压电器所处的工作环境非常恶劣(如强磁场,电磁辐射,瞬态干扰脉冲,温度),低压电器通信的可靠性受到挑战;为了保证通信的准确可靠和系统稳定,通常会选用一些隔离器件将通讯数据在接口上实现电气隔离,提高低压电器工作的可靠性。
二隔离技术当前的隔离技术主要有:变压器、光耦合器、iCoupler隔离器、电容隔离以及GMR隔离器,都提供电流隔离的典型方法,它们能阻断不共地两点之间的电流,同时允许数据顺利通过。
所谓“隔离”是用来保护设备以防由电源浪涌或接地环路引起的高电压或电流而造成设备损坏或工作失常。
如果不采用隔离,上述电流会引入噪声,降低数据传输可靠性,甚至会毁坏系统元件。
1. 光耦合器光耦合器是应用范围较广的产品,它以光为媒介传输电信号,对输入、输出电信号有良好的隔离作用,一般由三部分组成:光的发射、光的接收及信号放大。
输入的电信号驱动发光二极管(LED),使之发出一定波长的光,被光探测器接收而产生光电流,再经过进一步放大后输出。
这就完成了电—光—电的转换,从而起到输入、输出、隔离的作用。
由于光耦合器输入输出间互相隔离,电信号传输具有单向性等特点,因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。
面向物联网的低功耗局域网通信技术
面向物联网的低功耗局域网通信技术随着物联网应用的快速发展,越来越多的设备通过局域网进行通信。
传统的局域网通信技术在满足高速传输的同时也导致了能耗增加的问题。
因此,面向物联网的低功耗局域网通信技术成为了当前的研究热点之一。
本文将介绍一些主要的低功耗局域网通信技术,并探讨其应用于物联网的优势和挑战。
一、ZigBee技术ZigBee是一种针对无线个人局域网应用的低功耗、短距离、低数据传输速率的通信技术。
它采用IEEE 802.15.4标准作为物理层和MAC层协议,能够支持数百个设备的连接,适用于需要低能耗和低数据速率的物联网应用。
ZigBee技术被广泛应用于智能家居、工业自动化等领域,其低功耗和高可靠性是其最大的优势之一。
二、LoRaWAN技术LoRaWAN是一种基于长距离、低功耗、低数据速率的无线通信技术,适用于广域物联网应用。
它采用低功耗广域网络(LPWAN)技术,能够实现远距离的通信,并具有较长的电池寿命。
LoRaWAN技术的主要应用包括智能电表、智能农业等领域,其优势在于长距离通信和低功耗的特性,但是相较于其他技术,其传输速率较低。
三、NB-IoT技术NB-IoT(NarrowBand Internet of Things)是一种窄带物联网通信技术。
它采用窄带技术为物联网设备提供了低功耗、广覆盖、大连接数的通信能力。
NB-IoT技术适用于需要低功耗和广覆盖的物联网应用,如智慧城市、智能交通等领域。
其窄带技术具有较低的功耗,能够延长物联网设备的电池寿命,并且支持大规模的设备连接。
四、6LoWPAN技术6LoWPAN是一种将IPv6协议栈应用于低功耗无线个人局域网的通信技术。
它通过对IPv6协议进行压缩和优化,实现了在低带宽、低功耗的环境中进行IP通信。
6LoWPAN技术适用于无线传感器网络等低功耗局域网应用,能够实现设备之间的低功耗通信,并且与现有的IP网络兼容。
面向物联网的低功耗局域网通信技术在为物联网应用提供低功耗、高可靠性的通信能力的同时,也面临着一些挑战。
芯科科技第三代隔离技术广泛适用于各种工业和绿色能源应用
芯科科技第三代隔离技术广泛适用于各种工业和绿色
能源应用
Silicon Labs(亦称“芯科科技”)日前发布搭载我们优越的第三代隔离技术的新型数字隔离IC产品组合-Si89xx系列,该系列产品包括隔离模拟放大器、电压传感器和Delta-Sigma调制器(DSM)器件等,可在整个温度范围内提供超低温漂的精确电流和电压测量,从而提高电力系统性能,灵活性和可靠性,同时降低系统规模和成本。
探索新系列产品:
https://cn.silabs/products/isolation/current-sensors/isolated-current-and-voltage-sensor-solutions
Silicon Labs现在可提供业界最广泛的电流和电压传感器产品组合。
Si89xx系列包括四个产品类别:
Si892x隔离模拟放大器,特别针对电流分流检测进行了优化。
Si8931/2隔离模拟放大器,特别针对通用电压检测进行了优化。
Si8935/6/7隔离DSM器件,业界首创特别针对电压检测进行了优化。
GreenPeak超低功耗绿色智能ZigBee技术推动家庭和办公室网络等物联网应用
超低功耗应用中的隔离
性耦合 )或电场 ( 容性耦合 ) 。 对 于 感 性 耦 合 而 吉 ,必 须 产 生 高 电 流 , 才 能 建 立 良好 的 磁 场 。 而 采 用 电 场 时 , 需 对
小电容的平板充 电即可。 磁 场 感性 耦 合 的 发 送 端 功 耗 略 高 ,
首 款 封 装 隔 离 器 , 这 些 通 信 方 案 的 发 展 是 相 辅 相 成 、互 相 另 一 种 方 法 是 采 用 脉 冲 编 码 。 脉 冲 编 码 利 用 极 短 脉 冲 的 极 促 进的。 G' l f ] 互 相 吸 取 了 对 方 的优 势 。 自此 以 后 , 多年 的 性 或 脉 冲 序 列 ,将 信 息 从 隔 离栅 的 一 侧 传 输 到 另 一 侧 。
D e v i c e N e t ,以及 4 - 2 0 mA 电 流 环 路 。 光 耦 合 器 的 出现 ,即
状 态 期 间 不 断 推 动 光 或 RF信 号 传 输 ,然 后 需 在 被 动 状
态 期 间将 其 关 断 , 便 能 以这 种 方式 得 到 一 个 1 和0 编6 I 5 信 号。
耘 应 用 领 域
而 接 收 端 的功 耗 略 低 。 电 场 倾 向 于 在 发 送 端 具 有 较 低 的 功
目 前 ,数 字 隔 离 器 能 以 高 出 以前 光 耦 合 器 5倍 或 6倍 耗 而 在 接 收 端 具 有 较 高 的 功 耗 ,这 是 因 为 它 们 需 要 极 为 密 的 速 度 作 。 最 终 ,AD I 的 产 品 可 能 能 够 以 高 几 个 数 量 级 切 地 监控 信 号 电平 ,从 而 具 有 较 高 的 放 大 倍 数 。 的数据 速 率工 作。 以下应 用 对功 耗有 所要 求 : 4 — 2 0 mA 现
低功耗局域网技术的研究与应用
低功耗局域网技术的研究与应用在当今物联网时代,互联设备已经融入到了我们的日常生活之中,更高效的局域网技术越来越受到人们的关注。
而低功耗局域网技术作为业界的一个新兴领域,其研究与应用也越来越广泛。
低功耗局域网技术是指采用较低功率的硬件设备、协议和通信方式来实现局域网的通信,从而节省能源并提高设备的续航能力。
常见的低功耗局域网技术有蓝牙低功耗技术(BLE)、ZigBee、WiFi HaLow等。
近年来,低功耗局域网技术在智能家居、智慧城市等领域得到了广泛应用。
例如,在智能家居中,用户可以使用手机或语音控制设备,通过低功耗局域网技术实现家庭设备的智能化控制,提高生活品质。
在智慧城市方面,低功耗局域网技术可以应用于公共交通、智能路灯等领域,实现城市的智能化管理,提高城市的管理效率。
除了智能家居和智慧城市之外,低功耗局域网技术还可以应用于医疗等领域。
例如,在远程医疗方面,医疗设备可以通过低功耗局域网技术传输病人的生理参数数据,医生可以通过互联网远程查看数据,实现医疗信息的快速、准确传输,提高医疗效率。
在低功耗局域网技术的研究方面,目前主要集中在以下几个方面:一、功耗优化技术在低功耗局域网技术中,功率消耗是一个关键问题,因此如何优化功耗就成为了研究的重点。
常见的功耗优化技术包括睡眠模式、节能模式、任务调度等。
通过这些技术的应用,可以显著降低设备功耗,延长设备续航时间。
二、实时通信技术在低功耗局域网技术中,使用实时通信技术可以让设备快速地交换数据,提高通信的效率。
常用的实时通信技术包括UDP等。
在实时通信技术的应用上,需要考虑到通信的稳定性和安全性。
三、多模式协议技术在低功耗局域网技术中,需要采用多种协议来保证设备的兼容性和通信的稳定性。
常用的多模式协议技术包括WiFi + Bluetooth、Bluetooth + ZigBee等。
这些技术可以实现设备之间的无缝切换,提高通信的稳定性和效率。
总之,低功耗局域网技术是未来的一个发展趋势,其应用范围越来越广泛,相关研究也越来越深入。
隔离技术的分类
隔离技术的分类当前有3种通常的隔离技术:光电隔离、变压器隔离(电感隔离)、电容隔离。
此外,还有ADI公司的一项专利隔离技术,即磁耦(iCoupler)隔离技术。
其中,光电隔离、电容隔离、磁耦隔离都属于数字隔离,而电感隔离通常仅用于电源或模拟隔离器,而非数字隔离器件。
光耦合技术是在透明绝缘隔离层(例如空气间隙)上的光传输,完成了电一光电的转换,从而起到输入、输出隔离的作用。
光耦合技术的主要优点是,光对外部电子或磁场内在的抗干扰性强,而且光耦合技术允许使用恒定信息传输。
光耦合器的不足之处主要体现在速度限制、功耗以及LED老化上。
变压器隔离使用变压器线圈来使传输信息通过隔离层,隔离前端的电流变化通过线圈引起隔离另一侧的电流变化。
Ac信号(例如以太网)的隔离非常适合于变压器耦合。
变压器隔离的优点是速度高,而且可以给隔离端供电;缺点是易受外部磁场(噪声)的干扰且变压器的体积比较大。
电容耦合使用不断变化的电场来通过隔离层实现信息传输。
电容器极板之间的材料是电介质绝缘体,即隔离层。
电容隔离层的优势是效率高,无论在体积、能量转换还是在抗磁场干扰方面均如此。
与变压器不同的是,电容耦合的缺点在于无差分信号,并且噪声与信号共用同一条传输通道。
这就要求信号频率应远高于可能出现的噪声频率,以便使隔离层电容对信号呈现低阻抗,而对噪声呈现高阻抗。
如同电感耦合一样,电容耦合也存在带宽限制。
磁耦隔离技术是ADI公司的一项专利隔离技术,它是一种基于芯片尺寸的变压器,而非传统的基于光电耦合器所采用的发光二极管(LED)与光敏三极管结合。
采用iCoupler技术的数字隔离器利用平面磁场专利隔离技术,并采用iCoupler变压器专利技术集成变压器驱动和接收电路,同时不再需要驱动LED的外部电路,具有低功耗、高集成度等特点。
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各种超低功耗隔离技术的比较及应用
长久以来,隔离一直被设计师视为一个必不可少的负担。
说它必不可少是因为,它可以使电子元件变得安全,以便任何人都能使用。
说它是个负担是因为,它会限制通信速度,消耗大量电能,并占用较大的电路板空间。
基于老技术的光耦合器,甚至许多较新的数字隔离器,其功耗非常高,致使某些类型的应用失去了可行性。
在本文中,我们将考察超低功耗隔离领域的最新发展,其与现有技术的关系,以及其实现方式。
同时,我们还将探讨可以从这类新器件受益的多种应用。
对设计师来说,大约45年前出现的现代光耦合器是一个巨大的进步。
它们允许在电源控制电路中实现反馈,在通信电路中实现信号隔离以中断接地环路,以及对高端功率晶体管或电流监控器进行通信。
20世纪70年代,光电器件大量涌现。
这些器件影响了RS-232、RS-485等通信标准,以及4至20mA电路环路和DeviceNet及PROFIBUS等工业总线的发展。
受隔离器件本身限制的影响,光隔离的功能决定了这些通信总线的诸多特性。
在接下来的20年中,隔离技术的发展变化基本上属于量变,而到了2000年,市场上出现了首批新型芯片级数字隔离器。
这些新器件以感性耦合技术为基础,采用芯片级变压器、GMR材料以及后来的差分容性耦合技术。
与较老的光耦合器相比,这些新技术可以实现超高的速率和超低的功耗水平,然而,受当时实施的标准限制,新器件的许多功能(如高速率)并未得到充分利用,因为现行标准接口并不需要这些功能。
在数字隔离器采用标准封装和IC工艺制造其编码和解码电子元件之后,数字化功能的添加变得十分简便。
低功耗、对低电源电压的支持以及高集成度成为非光学隔离器的主要设计优势。
能大幅提高隔离速率并且大幅降低隔离功耗的新技术可以支持要求最为苛刻的新接口标准。
目前,数字隔离器的功耗(远远低于光耦合器)需要低两至三个数量级才能进入新的应用空间。
到目前为止,高性能隔离还不能实现这一目标。
各种技术的比较
隔离器件性能的快速发展是数据编码方案与数据传输所用介质的效率共同作用的结果。
在。