3-2018

Bauelemente
Power Management-IC für mehr Leistungsfähigkeit und effizienteres Energy Harvesting
Der hochintegrierte AEM10940 enthält einen
äußerst stromsparenden Aufwärtswandler (mit
einem Spitzenwirkungsgrad von 94 %), eine
Spannungsreferenz, Energiemanagement und
LDO-Regler. Durch seine innovativen Kaltstart-Schaltkreise
gelangt der Baustein in den
aktiven Betrieb, selbst wenn minimal gespeicherte
Energie vorliegt. Eine Eingangsspannung
von nur 380 mV und nur 11 μW Leistung
sind dabei mehr als ausreichend.
Der IC sammelt verfügbare Eingangsleistung
bis 50 mW von einer zugewiesenen Energiequelle,
z. B. von einer Solarzelle. Sein Aufwärtswandler
(Eingangsspannungsbereich 100 mV
bis 2,5 V) sorgt dann für das schnelle Laden
eines angeschlossenen Energiespeichers, z. B.
eines Li-Ionen-Akkus, einer Dünnschichtbatterie
oder eines herkömmlichen bzw. Super-Kondensators.
Im Gegensatz zu anderen Lösungen
am Markt ermöglicht er eine fast 3-fache Laderate.
Die beiden integrierten LDO-Regler bieten
einen Wirkungsgrad von fast 98 % über
einen weiten Lastbereich. Sie sind mit einer
Low-Voltage- bzw. High-Voltage-Versorgung
versehen. Die Low-Voltage-Versorgung (1,8 V)
kann bis zu 10 mA Laststrom bereitstellen und
dient zum Betrieb des System-Mikrocontrollers.
Die High-Voltage-Versorgung, die zwischen 2,2
und 4,2 V einstellbar ist, kann bis zu 80 mA
Laststrom bereitstellen und versorgt u. a. den
Funktransceiver des Systems, der z. B. BLE,
Zigbee, SigFox oder LoRa unterstützt.
Der AEM10940 des neuen Herstellers e-peas
(Vertrieb: KAMAKA Electronic Bauelemente
Vertriebs GmbH) basiert auf e-peas’ eigens
entwickelter Energy-Management-Technologie,
mit der Elektronik-Hardware bei maximalem
Wirkungsgrad Energie aus der Umgebung
beziehen kann. Der Baustein befindet sich nun
in der Serienfertigung und eignet sich für verschiedenste
stromsparende Sensoranwendungen,
die immer häufiger anzutreffen sind.
Dazu zählen alle Aspekte rund um das Internet
der Dinge (IoT), Wearables, Home Automation,
industrielle Überwachung und drahtlose
Ortung etc.
Äußerst stromsparend
Viele integrierte Funktionen
Neben seinem hohen Wirkungsgrad und
den Kaltstartfähigkeiten unterscheidet sich der
AEM10940 auch durch seine zahlreichen integrierten
Funktionen. Dazu zählt vor allem der
dual-geregelte Ausgang. Das gesamte Subsystem
nimmt nur wenig Platz auf der Leiterplatte
ein und benötigt nur eine Handvoll externer
passiver/diskreter Bauelemente. Damit verringert
sich der Zeit- und Entwicklungsaufwand
erheblich. Der AEM10940 wird im kompakten
24-poligen QFN-Gehäuse ausgeliefert.
• KAMAKA Electronic Bauelemente
Vertriebs GmbH, www.kamaka.de
► Die COTS-Version des Bausteins,
Atmega64M1, kann zusammen mit
seiner vollständigen Entwicklungstoolkette
einschließlich Entwicklungskits
und Code-Konfigurator verwendet
werden, um mit der Entwicklung
von Hardware, Firmware und Software
zu beginnen. Wenn das endgültige
System für die Prototypen-
Phase oder Fertigung bereitsteht,
kann der COTS-Baustein durch
den anschlusskompatiblen, strahlungstoleranten
AtmegaS64M1 in
einem 32-poligen Keramikgehäuse
(QFP32) mit der gleichen Funktion
wie der ursprüngliche Baustein
ersetzt werden. Dies führt zu
erheblichen Kosteneinsparungen,
verkürzt die Entwicklungsdauer
und senkt die Risiken.
Der AtmegaS64M1 eignet sich für
den weiten Betriebstemperaturbereich
von -55 bis +125 °C. Er ist die
erste COTS-zu-strahlungstolerante
MCU, die einen CAN-Bus (Controller
Area Network), Digital-Analog-
Wandler (DAC) und Motorsteuerungsfunktionen
vereint. Damit eignet
sich der Baustein für eine Vielzahl
von Subsystemen wie Remote
Terminal Controller, Datenverarbeitungsfunktionen
für Satelliten, Konstellationen,
Trägerraketen oder kritische
Avionik-Anwendungen.
Um den Entwicklungsprozess
zu vereinfachen und die Markteinführung
zu beschleunigen, bietet
Microchip das komplette Entwicklungsboard
STK 600 für den AtmegaS64M1
an, das die Entwicklung
und das Schreiben von Code mit
fortschrittlichen Funktionen für das
Prototyping und Testen neuer Designs
vereinfacht. Das Board wird
von der integrierten Entwicklungsumgebung
(IDE) Atmel Studio und
Softwarebibliotheken für Entwicklung
und Debugging unterstützt.
Die neue MCU steht ab sofort als
Muster und in Serienstückzahlen
in vier Derivaten zur Verfügung:
• AtmegaS64M1-KH-E im Prototyp-
QFP32-Keramikgehäuse
• AtmegaS64M1-KH-MQ, weltraumtaugliches
QFP32-Keramikgehäuse,
QMLQ-qualifiziert
• AtmegaS64M1-KH-SV, weltraumtaugliches
QFP32-Keramikgehäuse,
QMLV-qualifiziert
• AtmegaS64M1-MD-HP im QFP32-
Kunststoffgehäuse, AQEC-qualifiziert
für hohe Zuverlässigkeit in
der Serienfertigung
Wesentliche
Leistungsmerkmale:
• Mit der ATmegaS64M1-MCU können
Kunden ein Design mit einer
Standard-MCU beginnen, bevor
sie zu einer anschlusskompatiblen,
qualifizierten, strahlungstoleranten
Version übergehen
• Erste Standard-/COTS-zu-strahlungstolerante
MCU mit CAN-
Bus-, D/A-Wandler- und Motorsteuerungsfunktionen
• Hohe Strahlungstoleranz gegenüber
wichtigen Spezifikationen
• Komplettes Entwicklungsboard
bietet fortschrittliche Funktionen
für das Prototyping und Testen
neuer Designs
• Microchip GmbH
www.microchip.com
PC & Industrie 3/2018 77