Evaluierungsplattform

Selbstversorgende Energy Harvesting-Lösung von Avnet Memec, Maxim und Energy Micro

| Redakteur: Margit Kuther

Energy-Harvesting-Board: Selbstversorgende Lösung von Avnet Memec, Maxim und Energy Micro
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Energy-Harvesting-Board: Selbstversorgende Lösung von Avnet Memec, Maxim und Energy Micro (Bild: Avnet Memec)

Die Plattform mit Cortex-M3 EFM32-MCU von Energy Micro und der MAX17710 Energy-Harvesting-Lade- und Schutzschaltung von Maxim eignet sich für Automatisierung, intelligente Zähler, den Medizin- und Fitnessbereich sowie drahtlose Sensornetzwerke.

„Unser Ziel ist es, führender Distributor für Energy-Harvesting-Lösungen zu werden. Der Markt soll sich Schätzungen zufolge innerhalb des nächsten Jahrzehnts auf einen Wert von über 4 Milliarden US-Dollar entwickeln“, so erklärte Steve Haynes, President Avnet Memec. „Wir bieten die besten Produktlinien zusammen mit den beiden wirklichen Spitzenunternehmen auf diesem Gebiet an: Maxim und Energy Micro.“

Die Energy-Harvesting-Evaluierungsplattform besteht aus zwei Hauptkomponenten. Das MAX17710 Evaluation Kit (MAX17710EVKIT) enthält alle Bauteile, die zur Leistungsbewertung der Energy-Harvesting-Lade- und Schutzschaltung von Maxim erforderlich sind. Dieses Kit lässt sich direkt in das EFM32 Tiny Gecko Starter Kit von Energy Micro einstecken und betreibt den energiesparenden EFM32TG840F32 Gecko-Mikrocontroller.

Der Schaltkreis MAX17710 ist optimiert für Energy Harvesting

Das MAX17710 ist der branchenweit erste Schaltkreis, der sämtliche Power-Management-Funktionen für Energy-Harvesting aus der Umgebung vereint einschließlich des Ladens sowie des Schutzes der THINERGY Micro-Energy Cell (MEC) von Infinite Power Solutions (IPS), die im EVKIT eingebaut ist. Das mit geringer Spannung arbeitende MAX17710 nimmt Energie aus einer Vielzahl unzureichend regulierter Energy-Harvesting-Quellen mit Ausgangsstärken von 1 µW bis 100 mW auf.

Ein Aufwärtsregelkreis lädt die energiespeichernde Zelle aus einer Quelle mit nur 0,75 V (typ.) auf, und ein interner Regler schützt die Zelle vor Überladung. Die an die Zielanwendungen abgegebenen Ausgangsspannungen werden mit einem effizienten einstellbaren, linearen LDO (Low-Dropout)-Regler mit wählbaren Spannungen von 3,3 V, 2,3 V oder 1,8 V geregelt. Der Ausgangsregler arbeitet in einem wählbaren Hoch- oder Niederenergiemodus, um die Verlustleistung der Zelle zu minimieren. Der interne Spannungsschutz verhindert eine Überladung der Zelle.

„Wir bei Maxim sind überzeugt, dass Energy-Harvesting die Voraussetzungen für autonome, kontinuierlich mit Strom versorgte Lösungen schafft“, sagte Kuo-Chang Chan, Field Applications Director bei Maxim. „Die Zusammenarbeit mit dem spezialisierten Distributor Avnet Memec und mit Energy Micro, einem führenden Unternehmen für extrem stromsparende Mikrocontroller, wird die Einführung der Energy-Harvesting-Technologie deutlich beschleunigen.“

Der EFM32 Gecko zeichnet sich durch einen geringen Stromverbrauch aus

EFM32-Mikrocontrollern, die von 4 KB bis 1024 KB Flashspeicher reichen und in Gehäusen mit 24 bis 120 Pins erhältlich sind. In alle Produkte ist die „Gecko-Technologie“ integriert. Sie bietet einen geringen aktiven Stromverbrauch bis hinunter auf Werte von 150 µA/MHz, einen effizienten ARM-Cortex-M3-Prozessor mit 1,25 DMIPS/MHz, eine äußerst kurze Wake-up-Zeit von nur 2 µs und einen Stromverbrauch von 900 nA im Deep-Sleep-Modus bei gleichzeitiger Aktivierung von Echtzeitzähler, Speichergedächtnis, Brownout-Erkennung und Power-on-Reset.

„Die Energy-Harvesting-Evaluierungsplattform von Avnet Memec wird die Entwicklungszeit bei der Anwendung von Energy-Harvesting erheblich verringern“, kommentierte Jürgen Hoika, Vice President Sales EMEA bei Energy Micro. „Da Avnet Memec als Spezialist auftritt und vorgeht, erhält der Kunde erstklassigen technischen Support beim Einsatz dieser Plattform. Und eine Komponente wie das MAX17710 von Maxim ist dabei aufgrund seiner sehr niedrigen Ruhestromwerte ein Produkt von entscheidender Bedeutung.“

EFM32 Gecko-Mikrocontroller bieten Peripherie, die unabhängigen und extrem energiesparenden Betrieb unterstützt. Dazu gehören ein 12-Bit-ADC, der maximal 350 µA verbraucht, und ein Peripherie-Reflexsystem, das die eigenständige Interaktion von Peripherieereignissen und -aktionen im Deep-Sleep-Modus ermöglicht, ohne dass die CPU aktiv ist. Darüber hinaus verfügt der Tiny Gecko über die LESENSE (Low Energy Sense)-Schnittstelle, dank der Sensoren mit einem Verbrauch von etwa 1 µA überwacht werden können.

Kostenlose Software Simplicity Studio inklusive

Energiebewusste Designer werden das Advanced Energy Monitoring-System der Plattform zu schätzen wissen, mit dem sich ohne zusätzliche Hilfsmittel einzigartige Energie- und Betriebsspannungsprofile für die Platine erstellen lassen. Ein eingebauter SEGGER J-Link-Debugger vereinfacht die Ausführung von Debugging und Zielprogrammierung der kostenlosen LESENSE-Demos. Diese umfassen einen Lichtsensor, induktive und kapazitive Touchsensoren und ein LCD mit 8x20 Segmenten. Die kostenlose Software Simplicity Studio übernimmt die gesamte erforderliche Dokumentation und stellt die Software- und Codebibliothek sowie leicht zugängliche Demos für die Benutzer der Energy-Harvesting-Plattform bereit.

Avnet Memec finden Sie auf der electronica 2012 in Halle A5 auf Stand 476.

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