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直流無(wú)刷電機(jī)和無(wú)刷直流電機(jī)信息智能網(wǎng)

【方案分享】使用 4 節(jié) AA 電池實(shí)現(xiàn)壽命超過(guò) 5 年且配備擴(kuò)展閃存的智能鎖方案
2022-06-18

方案介紹:隨著樓宇日益增多以及越來(lái)越多的住宅業(yè)主希望為其樓宇或住宅改裝智能鎖(或電子鎖),無(wú)線電池供電型 智能鎖在當(dāng)今市場(chǎng)中越來(lái)越受歡迎。在智能鎖應(yīng)用中,高電流電機(jī)和無(wú)線電通常耗電較快,因此會(huì)影響電池 的壽命。更換多節(jié)電池可能十分費(fèi)時(shí)且成本高昂,因此降低平均電流消耗通常是一項(xiàng)關(guān)鍵的設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)。 本方案由輕負(fù)載高效直流/直流轉(zhuǎn)換器、 SimpleLink?超低功耗無(wú)線 MCU 平臺(tái)、集成電機(jī)驅(qū)動(dòng)器 和 RGB LED 驅(qū)動(dòng)器提供支持。本方案使用具有集成低功耗藍(lán)牙(BLE)無(wú)線電器件的CC2640R2F MCU來(lái)無(wú)線鎖定和解鎖門(mén),同時(shí)還可通過(guò)監(jiān)控電池電壓指示壽命殆盡狀態(tài)、限制流過(guò)電機(jī)的電流(有助于延長(zhǎng)電機(jī)壽命)以及利用LED照明和圖形將相關(guān)事件傳達(dá)給用戶。該設(shè)計(jì)通過(guò)選擇電源拓?fù)洌ㄔ诒纠袨楦咝Ы祲恨D(zhuǎn)換器TPS62745)和延長(zhǎng)低功耗藍(lán)牙連接事件的占空比實(shí)現(xiàn)了極長(zhǎng)的電池壽命。各種智能鎖系統(tǒng)中通常包含四個(gè)主要器件:MCU、低功耗藍(lán)牙無(wú)線電、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和電源管理。計(jì)算出每個(gè)器件的平均功耗后,便可以計(jì)算出電池的壽命(以毫瓦時(shí)為單位)。要計(jì)算電池壽命,需要研究?jī)煞N不同的電流方案:①藍(lán)牙開(kāi)啟并且每500ms(或者用戶選擇的任何其他值)發(fā)送一次連接事件②鎖定或解鎖事件向電機(jī)驅(qū)動(dòng)器發(fā)送信號(hào),指示驅(qū)動(dòng)器通過(guò)直流電機(jī)提供大約1A的電流。我們將忽略藍(lán)牙配對(duì)的時(shí)間,因?yàn)檫@通常意味著有事件將要發(fā)生,并且通過(guò)電機(jī)提供的電流幾乎比流入藍(lán)牙器件的電流高兩個(gè)數(shù)量級(jí)。本指南提及的事件是指鎖定或解鎖情形。例如,如果用戶解鎖門(mén),然后再將其鎖定,這被視為兩個(gè)事件(一個(gè)是鎖定事件,一個(gè)是解鎖事件)。本方案在選擇電池時(shí)考慮了兩個(gè)主要因素:容量和電池平臺(tái)的普及度。AA電池的容量大于AAA電池。此外,當(dāng)今市場(chǎng)上更多類似于智能風(fēng)門(mén)的應(yīng)用都選擇使用AA電池。應(yīng)用范圍:? 電子智能鎖? 門(mén)鍵盤(pán)和讀取器? 樓宇自動(dòng)化? 樓宇安全系統(tǒng)? HVAC 閥門(mén)和傳動(dòng)器控制特色:4 節(jié) AA 串聯(lián)電池具有 5 年以上的電池壽命每天 24 次上鎖或解鎖活動(dòng)BLE 無(wú)線電連接周期電機(jī)驅(qū)動(dòng)器具有集成型 FET 和電流感應(yīng)比較器,可采用最少的分立式組件實(shí)現(xiàn)輕松的設(shè)計(jì)和較小的解決方案尺寸基于電壓的電池電量監(jiān)測(cè)計(jì),集成型直流/直流轉(zhuǎn)換器采用第三方 BLE iOS 和 Android 應(yīng)用通過(guò) BLE 測(cè)試最多 4 秒的可配置廣告間隔系統(tǒng)方塊圖:

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