无线电流检测电路设计概览及优势
,各节点不仅是传感器信息源,而且充当路由节点,用以将数据从其他节点传递到管理器。这样就形成一个高可靠性、低功耗网格网络,从各节点到管理器有多条路径可走,不过所有节点(包括路由节点)的工作功耗都非常低。
LTP5901-IPM包括一个运行组网软件的ARM® Cortex®M3微处理器内核。此外,用户可以写入应用固件以完成特定于用户应用的任务。在本例中,LTP5901-IPM内部的微处理器读取电流测量ADC(AD7988)的SPI端口和库仑计(LTC3335)的I2C端口。微处理器还能将斩波运算放大器(LTC2063)置于关断模式,使其功耗从2 µA进一步降低至200 nA。在测量间隔时间极长的使用场合中,这可以节省更多功耗。
总功耗
完整应用电路的总功耗取决于多种因素,包括信号链多长时间获取一次读数、节点在网络中如何配置等等。对于一个每秒报告一次的终端,测量电路的典型功耗低于5 µA,无线电的典型功耗可能为40 µA,很小的电池即可让它工作数年。
图3
图3. 在小型PCB上实现的一个完整无线电流检测电路。唯一的物理连接是待测电流的香蕉插座。无线电模块如右图所示。电路由连接到板背面的两节AAA电池供电。
结论
Linear Technology和ADI公司信号链、电源管理、无线组网产品的结合,使得我们可以设计真正的无线电流检测电路。图3显示了一个实现示例。新型超低功耗斩波运算放大器LTC2063可以精确读取检测电阻上的小压降。包括微功耗ADC和基准电压源在内的整个电路随同检测电阻的共模电压浮空。只要一个小电池,纳安功耗LTC3335开关稳压器便可为该电路供电数年之久,同时利用内置库仑计报告电池累计使用率。LTP5901-IPM无线模块管理整个应用,自动连接到一个高可靠性SmartMesh IP网络。
作者:
Kris Lokere是信号链产品战略应用经理,其随着Linear Technology合并而加入ADI。Kris喜欢运用多条产品线技术进行系统架构设计。过去20年间,他一直负责设计运算放大器,组建工程团队以及管理产品线策略。他拥有多项专利,并获得鲁汶大学电子工程硕士学位和巴布森学院工商管理硕士学位。
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