projekti

Iekļaujot bezvadu tehnoloģiju ar IDT Tx / Rx references komplektiem

Bezvadu apsardzes sistēma Ajax (Novembris 2018).

Anonim

Iekļaujot bezvadu tehnoloģiju ar IDT Tx / Rx references komplektiem


IDT divas vērtēšanas kolonnas palīdz ātri un ērti integrēt bezvadu spēku jūsu dizainā.

Quest for Wireless turpina

Neskatoties uz arvien pieaugošo bezvadu tehnoloģiju izplatību dažādos veidos, mums ir tikai jāuztraucas pie elektropārvades līnijām, lai atgādinātu sev, ka metāla stieples joprojām ir vēlamais veids, kā pārsūtīt elektroenerģiju no avota uz slodzi. Taču pat šī paradigma ir pakļauta jauninājumiem, un viens no uzņēmumiem, kas cenšas virzīties uz šo inovāciju, ir Integrēto ierīču tehnoloģija (IDT). Šajā rakstā mēs izpētīsim bezvadu barošanas risinājumu, kas ietver IDT P9038 raidītāja IC un P9025AC uztvērēja IC vērtēšanas dēļus.

Bet vispirms: kāpēc bezvadu jauda "" src = "// www.allaboutcircuits.com/uploads/articles/IDT1_withquarter.JPG" />

Divi sarežģīti IC, daudzi pasīvie komponenti, milzīgs raidītāja spole, nedaudz mazāk milzīgs uzlādes spole, divi rūpīgi izstrādāti PCB. . . . Ir tikai taisnīgi, lai izdarītu sākotnējo pieņēmumu, ka kabeļi un savienotāji ir šeit palikt. Bet jautājums nav tik vienkāršs, tāpēc īsumā apspriedīsim dažus bezvadu spēka priekšrocības.

Pirmkārt, ir jāatzīst, ka bezvadu spēka pārraide pievēršas cilvēka iedzimtajam novērtējumam par jauno un atšķirīgo. Tas nav tāds izmaksu un ieguvumu analīzes veids, ko jūs redzēsiet inženierzinātņu mācību grāmatā, bet tā ir realitāte, it īpaši patērētāju elektronikas tirgus kontekstā. Tomēr ir vairāk "zinātniskas" priekšrocības, no kurām lielākā daļa ir saistītas ar savienotāju trūkumu . 500 dolāru bateriju darbināms sīkrīks ir bezvērtīgs, ja jūs nevarat to uzlādēt, jo savienotājs kādā veidā vai citādi ir izgāzies, saskaras korozija, korpusi nokļūst sprauslas, tapas saspiež, pieskaras plating, un pavasara kontakti kļūst mazāk elastīgi. Savienotāji arī ir šķērslis patiesi ūdensizturīgam produktam; ar bezvadu spēka pārraidi, pilnībā iegremdējamās pārnēsājamās ierīces kļūst daudz vieglākas. Un tad ir saderības problēma: mazāk savienotāju nozīmē mazāk problēmu, saglabājot mehānisko harmoniju starp veco un jauno aparatūru vai starp dažādu ražotāju produktiem.

Mums arī jāpatur prātā, ka pašai ierīcei ir nepieciešama tikai bezvadu pārvades shēmas uztvērēja daļa. Lielākā (un dārgākā) daļa ir raidītājs, bet ideālā gadījumā raidītājs būtu iekļauts standarta bezvadu uzlādes modulī. Tādējādi personai varētu pieder puse ducis bezvadu sīkrīku, bet tikai viena uzlādes stacija, kas ir saderīga ar visiem sīkrīkiem. Ir taisnība, ka uztvērējs - aptuveni 3 cm × 6, 5 cm - nav precīzi "kompakts" pēc mūsdienu standartiem, taču noteikti ir daudz produktu, kas varētu atrast vietu šim modulim tikai tāpēc, ka tas ir tik plāns.

Vērtēšanas pārvalde

P9038 un P9025AC novērtēšanas paneļi kopā veido 5 vatu, Qi prasībām atbilstošu bezvadu strāvas risinājumu. Qi (izrunātais "chee") standarts ir noteikts vadlīniju kopums tādu ierīču projektēšanai, kurās ir induktīvā vai rezonējošā jaudas pārnešana. Induktīvās jaudas pārsūtīšana prasa, lai raidītājs un uztvērējs būtu samērā labi izlīdzināti un atdalīti ar mazāk nekā aptuveni 7 mm; rezonanses jaudas nodošana ir elastīgāka attiecībā uz izlīdzināšanas un attāluma attālumu, bet zemākas efektivitātes un dažos gadījumos augstāku elektromagnētisko traucējumu (EMI) izmaksas. Šajā rakstā aprakstītie dēļi izmanto induktīvās jaudas nodošanu.

IDT uzsver, ka šie atsauces komplekti nav tas, ko mēs parasti domājam par vērtēšanas komisijām. Tie galvenokārt paredzēti nevis eksperimentiem, bet gan ātrai integrācijai esošajos vai gaidāmajos dizainparaugos. Valdes izkārtojumi ir optimizēti attiecībā uz veiktspēju un lielumu, minimāli nodrošinot testa punktus, galvenes vai citas sastāvdaļas, kas veicinātu plašu novērtēšanu. IDT piegādā shēmas, gerberu failus, izkārtojuma vadlīnijas un dažādus citus digitālos resursus kopā ar pašiem dēļiem. Šeit ir diezgan plašs tehniskās dokumentācijas saraksts saņēmēja kartē:

Novērtēt: pievienojiet, skavu dēļi

Tas prasa daudz pūļu, lai no šiem dēļiem saņemtu 5 vai vairāk barošanas jaudas. Savienojiet raidītāja plāksni ar USB lādētāju, izmantojot Micro-B savienotāju, novietojiet uztvērēja plāksni uz augšu (kā parādīts nākamajā attēlā) un gaidiet uztvērējā redzamo zaļo gaismas diode, kas norāda, ka pie izejas spailēm ir 5 V .

Mirgojoša zaļā gaismas diode raidītāja panelī norāda uz veiksmīgu jaudas padevi, un cietā sarkanā gaismas diode nozīmē, ka strāvas pārvade ir pārtraukta, iespējams, sakarā ar pārmērīgu attālumu vai novirzi starp raidītāju un uztvērēju.

Piesakies daži vadi uz GND un OUT termināliem, lai mēs varētu tuvāk apskatīt Tx / Rx pāra barošanas avota īpašības. Uztvērēja modulis būtībā ir pilna tilta sinhronais taisngriezis, kas nodrošina zemas izlaides sprieguma regulatoru. Nominālais izejas spriegums ir 5, 3 V, kā to apstiprina darbības joma, un nominālā izejas strāva ir 1 A (absolūti maksimāli 1, 5 A).

Mēs varam apkopot dažus datu punktus, lai novērtētu produkcijas posma slodzes regulēšanas iespējas. (Visi mērījumi šajā sadaļā uztver optimālu izlīdzināšanu starp raidītāju un uztvērēju.) Bez slodzes izeja ir 5, 34 V, kā parādīts iepriekš. Nākamā tabula norāda izejas spriegumu, palielinoties slodzes strāvai.

SlodzeIzejas spriegumsIzejas strāva
50 Ω5.28 V106 mA
33 Ω5.24 V159 mA
25 Ω5.22 V209 mA
13 Ω5.20 V400 mA

Tādējādi, salīdzinot ar šo mērenu izejas strāvas diapazonu, izejas sprieguma samazinājums ir par 1, 5%. Tas ir nedaudz lielāks par to, ko mēs sagaidām no standarta lineārā regulatora IC, taču tas noteikti nav nopietnas bažas, jo īpaši ņemot vērā to, ka lielākā daļa lietojumprogrammu regulēs P9025AC produkciju līdz zemākam spriegumam.

Mērījumi, kas veikti ar papildu 3 mm attālumu starp raidītāju un uztvērēju, norāda, ka slodzes regulēšanu negatīvi neietekmē mērena attāluma attāluma palielināšanās.

Tagad pievērsīsim uzmanību izejas trokšņiem. Šis pirmais darbības virziens ir izejas troksnis bez slodzes.

Šeit redzams 15 mV maksimālais izejas pulsācijas spiediens, kas ir diezgan labs. Faktiski 15 mV pīķa maksimums ir respektabls trokšņu raksturojums standarta slēdžu regulatoriem, kas saņem ieejas jaudu, izmantojot vara PCB pēdas, nevis svārstīgo magnētisko lauku. Tomēr trokšņa biežums var radīt problēmas ļoti jutīgām lietojumprogrammām. 120 kHz frekvencē būtu grūtāk filtrēt, nevis pārslēgšanās regulatoru troksni, no kuriem daudzi tagad darbojas frekvencēs virs 1 MHz.

Šeit ir izejas troksnis ar 400 mA slodzes strāvu:

Biežums ir lielāks, bet svarīgi ir tas, ka amplitūda ir aptuveni vienāda. Tas norāda, ka izejas troksnis būtiski neatšķiras no slodzes strāvas, kas ir laba lieta. Sekojošs izsekojums ir troksnis ar 400 mA slodzes strāvu un papildu 3 mm attālumu starp raidītāju un uztvērēju.

Pamatojoties uz šiem rezultātiem, šķiet, ka P9025AC izejas troksni būtiski neietekmē mērenas svārstības slodzes strāvā vai attāluma attālumā.

Tuvums un izlīdzināšana

Iepriekš minētie mērījumi ļauj domāt, ka šie IDT atskaites komplekti var sasniegt stabilu, zemu trokšņa līmeni bezvadu barošanas avotu - ja tas ir, dēļus pareizi izlīdzina un atdala ar atbilstošu attālumu. Citiem vārdiem sakot, ja vēlaties uzticamu veiktspēju, jūsu ierīcei ir jāpiemēro mehāniski ierobežojumi, kas nodrošina pieņemamu telpisko attiecību starp raidītāju un uztvērēju.

Vispirms ņemam vērā darbības ierobežojumus. Izejas spriegums tiks automātiski deaktivizēts šādos apstākļos:

  • kad attālums starp raidītāja spoli un uztvērēja spoli pārsniedz aptuveni 18 mm
  • ja neatbilstība pārsniedz to, kas attēlots turpmākajos trijos attēlos

Nākamais jautājums ir tas, kas notiek starp optimālo atdalīšanu / izlīdzināšanu un ierobežojumiem, pēc kuriem izeja ir pilnīgi deaktivizēta? Atbilde uz šo jautājumu ir vislabāk atspoguļota šādos videoklipos.

Kā redzat, pāreja no operatīvās un neoperatīvās puses nav īpaši gluda. Izejas spriegums pakāpeniski samazinās, jo attālums vai nesaskaņas pakāpe palielinās, un nepareiza novirzīšanās gadījumā izejas spriegumam ir dažas sāpīgas svārstības, pirms tas beidzot tiek izslēgts. Šajos videoklipos parādītais pārejas spriegums var radīt nopietnus neparedzamus ķēdes darbības traucējumus, tādēļ mums ir jāpievērš uzmanība tam, kas tika minēts šīs sadaļas sākumā: bezvadu strāvas padeve, jo īpaši induktīvā strāvas padeve, prasa rūpīgu uzmanību pieslēgšanai un nodalīšanai no raidītāja un uztvērējs.

Recap

IDT P9038 un P9025AC novērtēšanas komplekti ir lielisks atspēriena punkts pastāvīgi paplašinātajā bezvadu spēka pasaulē. Tie nodrošina ātru prototipu izgatavošanu un gandrīz nemainīgu integrāciju daudzās ierīcēs, un tehniskās informācijas un dizaina atbalsta resursu pārpilnība ievērojami atvieglotu jebkuras izmaiņas vai pielāgojumus, kas jums jāveic. Izejas sprieguma kvalitāte, šķiet, ir vairāk nekā pietiekama digitālo un jaukto signālu lietojumprogrammām, jo ​​īpaši ņemot vērā to, ka ir vieglāk regulēt 5, 3 V piegādi līdz zemākajam spriegumam, ko parasti pieprasa digitālie un analogie IC. Visizteiktākais neveiksmes režīms ir saistīts ar nepareizu atstarpi un izlīdzināšanu, tādēļ mehāniskajiem ierobežojumiem jābūt iekļautiem kā projektēšanas intensitātes neatņemama sastāvdaļa. Nākamajā rakstā šajā sērijā tiks analizēts, cik lielā mērā jaudas pārraides panelis ģenerē EMI, samazinās jaukto signālu shēmu veiktspēja.

Dodiet šim projektam pašiem sevi! Iegūstiet BOM.