Nanopower Semiconductor tarafından nPZero™ Power Saving IC platformunun en yeni üyesi olarak duyurulan nPZ2100, batarya ile çalışan ve enerji hasadı kullanan sensör tabanlı sistemlerde güç tüketimini azaltmaya yönelik yeni bir yaklaşım sunuyor.
nPZ2100, sensör haberleşmesini, sensör güç yönetimini ve MCU wake-up süreçlerini otonom olarak yönetebilir. Böylece ana MCU'nun sürekli aktif tutulması yerine, yalnızca sistemin gerçekten işlem gücüne ihtiyaç duyduğu durumlarda devreye alınması mümkün hale gelir.
Nanopower tarafından paylaşılan ürün bilgilerine göre nPZ2100, sensör tabanlı uygulamalarda sistem güç tüketiminin %90'a kadar azaltılmasına yardımcı olabilir.
nPZ2100, I²C veya SPI veri yolu üzerinden bağlı sensör ve çevre birimlerinin haberleşmesini ana MCU’dan bağımsız olarak gerçekleştirebilir. Altı farklı sensör veya çevre birimi nPZ2100 tarafından otonom olarak tanımlanıp izlenebilir; bu cihazlar belirlenen aralıklarla sorgulanabilir ve ölçüm sonuçları tanımlanan eşik veya olay koşullarıyla karşılaştırılabilir. Böylece yalnızca gerekli bir durum oluştuğunda ana MCU uyandırılarak sistemin güç tüketimi önemli ölçüde azaltılır.
Paylaşımlı veri yolu yapısı sayesinde sistem farklı sensör kombinasyonlarına kolayca ölçeklenebilirken, nPZ2100 kritik sensörlerin izlenmesini düşük güç tüketimiyle otonom olarak sürdürebilir.
Entegre güç anahtarları sayesinde hem ana MCU'nun hem de bağlı çevre birimlerinin güç beslemeleri kontrol edilebilir. Bu yapı, kullanılmayan bileşenlerin kapalı tutulmasına ve gereksiz güç tüketiminin azaltılmasına yardımcı olur.
nPZ2100, 3.0 V koşullarında 200 nA tipik idle akımı ve 1.0 µA tipik polling akımı ile çalışır.
Sistem seviyesindeki enerji avantajı yalnızca nPZ2100'un kendi düşük güç tüketiminden kaynaklanmaz. Ana MCU ve sensörlerin ihtiyaç olmadığı süre boyunca kapalı tutulabilmesi, toplam sistem tüketiminin azaltılmasına katkı sağlar.
nPZ2100; sensör yönetimi, veri kaydı, analog ölçüm, zamanlama ve güç kontrolü fonksiyonlarını düşük güçlü sensör sistemleri için bir araya getiriyor.
| Özellik | Değer |
|---|---|
| Besleme Gerilimi | 1.7 V – 3.6 V |
| Tipik Idle Akımı | 200 nA |
| Tipik Polling Akımı | 1.0 µA |
| Tanımlanıp İzlenebilen Sensör / Peripheral | 6 farklı cihaz |
| Haberleşme | I²C / SPI |
| I²C Frekansı | 100 kHz |
| SPI Frekansı | 100 kHz |
| Host Power Switch | 10 mA |
| Peripheral Power Switch | 4 × 1 mA |
| Dahili SRAM | 256 Byte |
| ADC | 3 kanallı, 8-bit |
| Event Counter | 32-bit |
| Global Time Counter | 36-bit |
| Çalışma Sıcaklığı | -40°C – +85°C |
| Paket Seçenekleri | QFN32 5 × 5 mm / WLCSP34 2.50 × 2.50 mm |
nPZ2100, dört adet çevre birimi güç anahtarı ve ana işlemci için ayrı bir host güç anahtarı içerir. Sensörlerin ve diğer çevre birimlerinin yalnızca ihtiyaç duyulduğunda beslenmesi sayesinde kullanılmadıkları süre boyunca kapalı tutulmaları mümkündür.
Entegre 256 Byte SRAM; sensör başlatma komutlarının saklanması, sensör değerlerinin kaydedilmesi ve genel amaçlı kullanıcı verileri için kullanılabilir.
Üründe ayrıca batarya seviyesinin ve harici analog sinyallerin izlenmesine yönelik üç kanallı 8-bit ADC, event counter, alarm ve watchdog fonksiyonları bulunur.
nPZ2100, enerji hasadı ile çalışan sistemlere yönelik power-aware operation desteği sunar.
Sistem güç seviyesinin düşük olduğu durumlarda sensör polling sıklığının ve MCU wake-up işlemlerinin azaltılması sayesinde sistem davranışı mevcut enerji seviyesine göre uyarlanabilir.
nPZ2100 özellikle düşük güç tüketimi ve uzun çalışma süresinin önemli olduğu sensör tabanlı uygulamalara yönelik olarak geliştirilmiştir.
nPZ2100'un yaklaşımı, sürekli çalışan bir sistemin ana MCU'sunun da sürekli aktif olması gerekmediği prensibine dayanıyor.
Sensör takibi ve temel sistem kontrolü nPZ2100 tarafından otonom olarak sürdürülebilirken ana MCU kapalı kalabilir. Yalnızca veri işleme veya sistemin daha gelişmiş fonksiyonlarına ihtiyaç duyulduğunda MCU yeniden devreye alınabilir.
200 nA tipik idle akımı, 1 µA polling akımı, altı farklı sensör veya çevre biriminin otonom olarak tanımlanıp izlenebilmesi, I²C/SPI haberleşmesi ve entegre güç kontrolü ile nPZ2100, bataryalı ve enerji kısıtlı sensör uygulamalarına yönelik yeni nesil bir Power Saving IC çözümüdür.
nPZ2100'un çalışma yapısı, elektriksel özellikleri, pin bilgileri, haberleşme yapısı, register detayları ve mekanik özellikleri hakkında daha fazla bilgi için Nanopower tarafından yayınlanan güncel teknik dokümanı inceleyebilirsiniz.
Nanopower tarafından nPZ2100 için early release development kit seçeneklerinin talep üzerine sunulduğu belirtilmektedir.
Batarya ile çalışan, bağlantılı veya enerji hasadı kullanan yeni ürünler geliştiren ekipler, nPZ2100'u geliştirme aşamasında değerlendirmek üzere early release development kit talebinde bulunabilir.
