Wraz z upowszechnieniem się smartfonów i tabletów, zaczyna się kłaść coraz większy nacisk, by integrować z nimi (i innymi urządzeniami domowymi) popularne domowe technologie, takie jak Google Nest czy Amazon Echo Dot. Konsekwencją tego jest m.in. to, że coraz częściej smartfony wykorzystuje się jako elementy mające zapewnić bezpieczeństwo w naszym systemie automatyki domowej.
Wideodomofon, który pozwala użytkownikowi na oglądanie przez kamerę sytuacji przed naszymi drzwiami domowymi, to coraz popularniejszy element w naszych domach. Popyt na takie urządzenia cały czas rośnie, a wraz z tym, coraz więcej firm oferuje takie urządzenia w swojej ofercie, a dzięki temu ich ceny spadają. Główną tego przyczyną, jest umiejętne balansowanie producentów pomiędzy jakością a ceną urządzeń tego typu. By redukować koszty produkcji wideodomofonów, musimy implementować coraz nowsze rozwiązania technologiczne w każdym z elementów systemu.
Oszczędności znajdziemy także w zasilaczu takiego urządzenia. Projektując zasilacz wideodomofonu musimy zwrócić uwagi na trzy istotne cechy tego elementu.
Pierwszą istotną cechą układu, jaką musimy sprawdzić, jest zakres napięć wejściowych. W przypadku wideodomofonu niezwykle istotne jest, by zakres ten był możliwie szeroki. Zaleca się zakres od 8 do 35 V.
Kolejną cechą jest wydajność przetwornicy. W tego rodzaju urządzeniach (a w zasadzie chyba we wszystkich układach) im wydajność przetwornicy jest wyższa, tym lepiej. Nie tylko bezwzględna wartość wydajności jest istotna, ale ważne jest też, aby była ona wysoka w szerokim zakresie obciążeń, napięć zasilających i temperatur pracy.
Wydajność energetyczna naszego domofonu zaczyna się w zasilaczu - otrzymuje on pulsujące napięcie stałe z wejścia, które jest przetwarzane na niższe wartości.
Przykładem tego rodzaju przetwornicy może być LM76002. To synchroniczna przetwornica step-down, mogąca pracować z napięciem wejściowym w zakresie od 3,5 V do 60 V i prądem wyjściowym do 2,5 A.
Jak pokazano na rysunku 1 - przetwornica oparta na LM76002, w porównaniu do konkurencyjnych rozwiązań, oferuje o wiele wyższą wydajność w szerokim zakresie obciążeń. Dzięki wyższej efektywności sekcji zasilającej spada także prąd spoczynkowy pobierany przez domofon, co jest niezwykle istotne, jako że urządzenie to przez większość czasu pobierać będzie właśnie taki prąd, będąc uruchamiane tylko od czasu do czasu.
Redukcja prądu spoczynkowego i poprawa wydajności energetycznej jest szczególnie ważna w przypadku urządzeń zasilanych z baterii, a wideodomofony często korzystają z tego źródła zasilania.
Drugim istotnym czynnikiem są kwestie termiczne - to jak grzeje się nasz zasilacz. W przypadku wideodomofonu, który z założenia instalowany ma być w dowolnym miejscu domu, istotne jest rozważenie tego w jakiej temperaturze pracować mogą poszczególne komponenty zasilacza i ile ciepłą będą one generowały.
LM76002, przy temperaturze otoczenia równej 25°C, rozgrzeje się do temperatury nie większej niż 52°C. Dzięki temu, iż przetwornica ta jest w stanie zachować tak niską temperaturę, można zmniejszyć wymiary urządzenia przy zachowaniu odpowiedniego chłodzenia oraz zapasu temperatury.
Na rysunku 2 zaprezentowano termogramy omawianej przetwornicy i konkurencyjnego rozwiązania. Oba układy obciążone są swoim maksymalnym prądem. Zdjęcia wykonano po 15 minutach od uruchomienia systemu, gdy obie przetwornice osiągnęły termiczne ekwilibrium.
Rys.2.Porównanie termogramów omawianego układu i konkurencyjnego - obydwa układy pracują z maksymalnym obciążeniem.
Trzecim istotnym czynnikiem w wyborze przetwornicy jest jej rozmiar. Jest to ważne, z uwagi na obecny trend miniaturyzacji wszelkich urządzeń, w tym systemów automatyki domowej. Scalona przetwornica ma istotny wpływ na wymiary całego urządzenia. LM76002 jest bardzo małym układem - ma zaledwie 4,1 mm x 6,1 mm, dzięki czemu możliwe jest zaprojektowanie kompaktowego systemu zasilania.
W typowym bezprzewodowym wideodomofonie znajduje się wiele urządzeń - kamera, procesor, moduł Wi-Fi etc. Wszystkie one potrzebują wysokiej jakości zasilania, często o różnym napięciu. Dlatego też istotne jest użycie kompaktowych przetwornic napięcia, by cały układ był możliwie mały.
Źródło: https://e2e.ti.com/blogs_/b/powerhouse/archive/2018/09/24/top-three-qualities-to-consider-when-designing-a-video-doorbell-power-supply
Wideodomofon, który pozwala użytkownikowi na oglądanie przez kamerę sytuacji przed naszymi drzwiami domowymi, to coraz popularniejszy element w naszych domach. Popyt na takie urządzenia cały czas rośnie, a wraz z tym, coraz więcej firm oferuje takie urządzenia w swojej ofercie, a dzięki temu ich ceny spadają. Główną tego przyczyną, jest umiejętne balansowanie producentów pomiędzy jakością a ceną urządzeń tego typu. By redukować koszty produkcji wideodomofonów, musimy implementować coraz nowsze rozwiązania technologiczne w każdym z elementów systemu.
Oszczędności znajdziemy także w zasilaczu takiego urządzenia. Projektując zasilacz wideodomofonu musimy zwrócić uwagi na trzy istotne cechy tego elementu.
Pierwszą istotną cechą układu, jaką musimy sprawdzić, jest zakres napięć wejściowych. W przypadku wideodomofonu niezwykle istotne jest, by zakres ten był możliwie szeroki. Zaleca się zakres od 8 do 35 V.
Kolejną cechą jest wydajność przetwornicy. W tego rodzaju urządzeniach (a w zasadzie chyba we wszystkich układach) im wydajność przetwornicy jest wyższa, tym lepiej. Nie tylko bezwzględna wartość wydajności jest istotna, ale ważne jest też, aby była ona wysoka w szerokim zakresie obciążeń, napięć zasilających i temperatur pracy.
Wydajność energetyczna naszego domofonu zaczyna się w zasilaczu - otrzymuje on pulsujące napięcie stałe z wejścia, które jest przetwarzane na niższe wartości.
Przykładem tego rodzaju przetwornicy może być LM76002. To synchroniczna przetwornica step-down, mogąca pracować z napięciem wejściowym w zakresie od 3,5 V do 60 V i prądem wyjściowym do 2,5 A.
Jak pokazano na rysunku 1 - przetwornica oparta na LM76002, w porównaniu do konkurencyjnych rozwiązań, oferuje o wiele wyższą wydajność w szerokim zakresie obciążeń. Dzięki wyższej efektywności sekcji zasilającej spada także prąd spoczynkowy pobierany przez domofon, co jest niezwykle istotne, jako że urządzenie to przez większość czasu pobierać będzie właśnie taki prąd, będąc uruchamiane tylko od czasu do czasu.
Redukcja prądu spoczynkowego i poprawa wydajności energetycznej jest szczególnie ważna w przypadku urządzeń zasilanych z baterii, a wideodomofony często korzystają z tego źródła zasilania.
Drugim istotnym czynnikiem są kwestie termiczne - to jak grzeje się nasz zasilacz. W przypadku wideodomofonu, który z założenia instalowany ma być w dowolnym miejscu domu, istotne jest rozważenie tego w jakiej temperaturze pracować mogą poszczególne komponenty zasilacza i ile ciepłą będą one generowały.
LM76002, przy temperaturze otoczenia równej 25°C, rozgrzeje się do temperatury nie większej niż 52°C. Dzięki temu, iż przetwornica ta jest w stanie zachować tak niską temperaturę, można zmniejszyć wymiary urządzenia przy zachowaniu odpowiedniego chłodzenia oraz zapasu temperatury.
Na rysunku 2 zaprezentowano termogramy omawianej przetwornicy i konkurencyjnego rozwiązania. Oba układy obciążone są swoim maksymalnym prądem. Zdjęcia wykonano po 15 minutach od uruchomienia systemu, gdy obie przetwornice osiągnęły termiczne ekwilibrium.
Rys.2.Porównanie termogramów omawianego układu i konkurencyjnego - obydwa układy pracują z maksymalnym obciążeniem.
Trzecim istotnym czynnikiem w wyborze przetwornicy jest jej rozmiar. Jest to ważne, z uwagi na obecny trend miniaturyzacji wszelkich urządzeń, w tym systemów automatyki domowej. Scalona przetwornica ma istotny wpływ na wymiary całego urządzenia. LM76002 jest bardzo małym układem - ma zaledwie 4,1 mm x 6,1 mm, dzięki czemu możliwe jest zaprojektowanie kompaktowego systemu zasilania.
W typowym bezprzewodowym wideodomofonie znajduje się wiele urządzeń - kamera, procesor, moduł Wi-Fi etc. Wszystkie one potrzebują wysokiej jakości zasilania, często o różnym napięciu. Dlatego też istotne jest użycie kompaktowych przetwornic napięcia, by cały układ był możliwie mały.
Źródło: https://e2e.ti.com/blogs_/b/powerhouse/archive/2018/09/24/top-three-qualities-to-consider-when-designing-a-video-doorbell-power-supply
Fajne? Ranking DIY
