Micro Crystal - Die Kunst des stromsparenden Timings für Geräte mit geringem Stromverbrauch

Tragbare Applikationen stellen heutzutage eine große Herausforderung für Elektronikdesigner dar. Die Leistungsaufnahme muss so gering wie möglich gehalten werden, um eine lange Batterielebensdauer des batteriebetriebenen Systems zu gewährleisten. Dieser Faktor beeinflusst die Wahl der Komponenten, typischerweise die der Mikrocontroller, die auf stromsparende Lösungen mit der Möglichkeit des Betriebs im „Sleep Mode“ bei geringstem Energieverlust ausgerichtet sind. In vielen Anwendungen benötigt der Mikrocontroller jedoch einen kontinuierlichen Betrieb, um die Zeit im Auge zu behalten. Die Verwendung der Echtzeituhrfunktion (RTC) ermöglicht es dem Entwickler, den Mikrocontroller abzuschalten, wenn keine Aufgabe erforderlich ist, was zu erheblichen Energieeinsparungen führt.

Wenn Mikrocontroller mit integrierter RTC in den Energiesparmodus gehen, müssen die interne „Uhr“ und damit auch die Schaltkreise weiterlaufen, um eine genaue Zeitmessung und Alarmfunktionen zu gewährleisten. Der Stromverbrauch des Mikrocontrollers, bei dem nur die interne RTC-Funktion aktiv ist, liegt jedoch weit über dem einer externen RTC. Der extrem niedrige Ruhestrom in der Größenordnung von einigen zehn Nanoampere, der von den heutigen RTC-Modulen erreicht wird, führt zu einer erheblich längeren Batterielebensdauer.

Das RTC-Modul ist die Lösung um einen Schaltkreis in kürzester Zeit zu aktivieren, bei maximaler Reduzierung des Stromverbrauchs, wenn ansonsten keine andere Aufgabe erforderlich ist. Auch wenn RTCs in der Regel nicht als Schlüsselkomponenten in Systemen betrachtet wurden, ist die Funktion der permanenten Zeitmessung ein Muss, und die Wahl eines RTCs beeinflusst das heutige Design von Unterhaltungselektronik, medizinischen Geräten oder Industrieprodukten, bei denen Energieeinsparungen und Backup-Zeitmessung eine wichtige Rolle spielen.

Die mechanischen Zwänge in Bezug auf Größe und Gewicht wirken sich ebenfalls auf die Entwicklung aus, indem sie die Verwendung von miniaturisierten Komponenten geringer Bauhöhe auf extrem kompakten Leiterplatten begünstigen.

Mit einer Reihe von Optionen, die mikrocontrollerbasierte Hardware bereichern, sind die beiden neuen, von Micro Crystal entwickelten Echtzeituhrmodule die ideale Lösung, um dieser Nachfrage gerecht zu werden.

Das Echtzeit-Taktmodul RV-3028-C7 setzt neue Maßstäbe für den niedrigsten Stromverbrauch: 45 nA bei einer Versorgungsspannung von 3 V. Die hohe Genauigkeit von ±1 ppm bei Raumtemperatur macht eine Kalibrierung während der Herstellung überflüssig.

Die höchste Genauigkeit aller temperaturkompensierten RTCs von ±3,0 ppm (± 0,26s/Tag) über den industriellen Temperaturbereich hat der RV-3032-C7. Zudem eine extrem niedrige Stromaufnahme von 160nA. Der integrierte präzise, hochauflösende Temperatursensor, kombiniert mit einem programmierbaren Interrupt für die Temperaturfenstererkennung, ermöglicht einen Zeitstempel für Temperaturalarmereignisse.

Der außergewöhnlich niedrige Stromverbrauch dieser Bauelemente in Verbindung mit einer niedrigen Betriebsspannung von bis zu 1,2 V erhöht die Lebensdauer der Notstromversorgungen erheblich und ermöglicht den Einsatz von kostengünstigen MLCC-Kondensatoren anstelle von teuren Batterien oder Supercaps als kurzfristige Notstromlösung.

Sollten batteriebetriebene Geräte doch aus Gründen der Tragbarkeit sehr klein sein müssen, sind diese RTC-Module in einem kleinen DFN-Gehäuse von nur 3,2 x 1,5 x 0,8 mm untergebracht. Bei den von Micro Crystal vorgeschlagenen in sich geschlossenen Lösungen, die den Quarzresonator und den RTC-Schaltkreis integrieren, wird der Schutz vor Druckschwankungen, Feuchtigkeit oder externen chemischen Verunreinigungen, die die Stabilität des Oszillators beeinträchtigen könnten, durch eine perfekte Versiegelung des Keramikgehäuses mit einem Metalldeckel unter Vakuum gewährleistet.

Ausgezeichnete Zeitgenauigkeit dieser RTCs in Kombination mit dem niedrigsten Stromverbrauch machen diese RTC-Module ideal für eine breite Palette von Anwendungen wie z.B.:

  • Batteriebetriebene Wearables / Tragbare und medizinische Anwendungen
  • IoT, Messgeräte, Datenlogger und eingebettete Module
  • CCTV, POS-Systeme und Automotive

Mit dieser Produktlinie beherrscht Micro Crystal die Kunst des Timings, um extreme Anforderungen in Bezug auf Größe, Stromverbrauch und Leistung zu erfüllen und Ingenieuren bei der Entwicklung der nächsten Generation intelligenter Produkte zu helfen.

Für weitere Informationen und um mehr darüber zu erfahren, welche Lösung Micro Crystal für Sie hat, schreiben Sie uns einfach oder rufen uns an.