EO_481
DIGITAL ULPICs 59 - ELETTRONICA OGGI 481 - OTTOBRE 2019 tensione e di corrente) ed è stato espressamente svi- luppato per applicazioni di energy harvesting dove le potenze in gioco sono dell’ordine dei μW. Anche questo dispositivo integra la funzionalità MPPT e ga- rantisce un’estrazione ottimizzata dell’energia da una varietà di fonti con un’efficienza del 93%. Uno sguardo alle MCU Nei progetti di energy harvesting, le sorgenti possono produrre densità di potenza comprese tra 2nW/cm 2 e alcune centinaia di mW/cm 2 . In queste condizioni, un progettista deve valutare con attenzione la scelta delle MCU per rispettare rigorosamente i limiti imposti dal budget relativo al consumo di energia. Le appli- cazioni di energy harvesting condividono una serie di caratteristiche, come ad esempio la ridotta velocità ma, soprattutto, sono caratterizzate da cicli operativi complessi con differenti profili di corrente. Nonostan- te l’apparente preponderanza della durata della mo- dalità di sleep nelle applicazioni più semplici, il con- sumo di energia di una MCU contribuisce in maniera significativa ai consumi complessivi. Destinati all’implementazione di interfacce per sensori a basso consumo di energia, le MCU che costituisco- no la linea EFM32 di Silicon Lab assorbono correnti di molto inferiori a 1μA in modalità stand-by a fron- te di velocità di elaborazione di 48 MHz quando sono completamente operative. Allo stesso modo, la MCU LPC8N04 di NXP è stata progettata per soddisfare la crescente esigenza di implementare in modo econo- mico una comunicazione wireless bidirezionale. Que- sta MCU dispone di un core ARM Cortex-M0+ di ARM e integra funzionalità NFC. Essa si propone come una piattaforma a basso consumo che supporta numerose modalità di risparmio energetico e di risveglio (wake- up) veloce. Per prolungare la durata delle batterie mediante tec- niche di energy harvesting i progettisti devono af- frontare problemi di una certa complessità. I circui- ti integrati per la gestione della potenza e le MCU a bassissimo consumo possono contribuire a risolvere queste problematiche, assicurando prestazioni spinte abbinate a elevati livelli di efficienza. I progettisti quin- di non solo possono aumentare la durata delle batterie ma anche, in alcuni casi (laddove la sostituzione e la manutenzione delle batterie risulta problematico), eli- minare la loro presenza. Grazie allo sviluppo di nuove tecnologie di gestione della potenza e di processo, è possibile ridurre ulteriormente il consumo di energia dei dispositivi, favorendo in tal modo una diffusione sempre maggiore di soluzioni hardware per applica- zioni di energy harvesting. Fig. 4 – Una tipica applicazione che utilizza il PMIC BQ25570 di Texas Instruments
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