Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Trzy ważne kwestie w projektowaniu zasilacza dla nowoczesnych wideodomofonów

ghost666 07 Sty 2019 14:18 1551 6
  • Trzy ważne kwestie w projektowaniu zasilacza dla nowoczesnych wideodomofonów
    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.

    Trzy ważne kwestie w projektowaniu zasilacza dla nowoczesnych wideodomofonów
    Rys.1. Porównanie krzywych wydajności.


    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.

    Trzy ważne kwestie w projektowaniu zasilacza dla nowoczesnych wideodomofonów
    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
  • #2 07 Sty 2019 18:36
    Jogesh
    Poziom 28  

    Scalak LM76002 całkiem fajny, ale bardzo drogi. Może zna ktoś inne fajne układy przetwornic z dużym zakresem zapięć zasilających? Mam kilka swoich wybranych scalaków, ale chętnie poszukam nowych.

  • #3 07 Sty 2019 19:08
    ghost666
    Tłumacz Redaktor

    Jogesh napisał:
    Scalak LM76002 całkiem fajny, ale bardzo drogi. Może zna ktoś inne fajne układy przetwornic z dużym zakresem zapięć zasilających? Mam kilka swoich wybranych scalaków, ale chętnie poszukam nowych.


    Korzystałem z MIC28514 - też fajny, ale kosztuje podobnie.

  • #4 07 Sty 2019 19:11
    Jogesh
    Poziom 28  

    Ja zacząłem używać MIC28515. Jest trochę tańszy od LM76002 i działa do 75V.

  • #6 09 Sty 2019 00:44
    george2002

    Poziom 19  

    A ja z okazji poruszenia tematu podpytam kolegów z fachu domofonów jak działa transmisja w takim domofonie BTICINO bo tam dwoma żyłami leci i zasilanie i video i komendy i dźwięk itd także jak to jest rozwiązane bo info o tym znaleźć średnio a chciałbym w tym domofonie dorobić sobie otwieranie po WiFi przez www.supla.org i esp8266 doinstalowywując do w środku centralki domowej do przycisku otwierania drzwi która zwie się BT-344502 :) tutaj link to niej :)

  • #7 11 Sty 2019 11:42
    H3nry
    Poziom 29  

    ghost666 napisał:
    Oszczędności znajdziemy także w zasilaczu takiego urządzenia. Projektując zasilacz wideodomofonu musimy zwrócić uwagi na trzy istotne cechy tego elementu.

    W następstwie mamy takie oto kwiatki : http://sp7pki.iq24.pl/default.asp?grupa=162750&temat=485159

    Nie pozostaje mi nic więcej jak tylko pogratulować .