이전 게시글인 스마트 홈 애플리케이션을 위한 혁신적인 나노파워 솔루션에서 차세대 스마트홈 장치에서 효율적인 전력 관리의 중요한 역할에 대해 알아보았습니다.
이번 게시글에서는 회로 시뮬레이션 도구가 작업을 어떻게 간소화할 수 있는가에 중점을 두고 설계 과정에 대해 다룰 것이며, 시작에 도움이 되는 실용적인 하드웨어 예시도 제공할 것입니다.
회로 시뮬레이션으로 설계 간소화하기
배터리로 구동되는 센서를 설계할 때, 전원 회로의 기능과 한계를 이해하는 것으로부터 시작하는 것이 중요합니다. 이때 바로 회로 계산과 시뮬레이션이 활용되는 것입니다. 이들은 개발 시간을 단축하고 부적절한 집적 회로를 중심으로 하드웨어를 설계할 가능성을 줄이는 데 도움이 됩니다.
아나로그디바이스의 무료 EE-Sim® 파워 툴은 이 과정을 쉽게 만들어 줍니다. 회로 설계에 필요한 매개변수인 입력 전압, 출력 전압 및 전류와 같은 기본적인 요구 사항을 입력하기만 하면 이 도구가 해당 조건에 맞는 적합한 회로를 신속하게 계산하고 시물레이션 결과를 제공합니다. 예를 들어 그림 3은 EE-Sim® 파워로 생성한 회로 시뮬레이션 결과를 보여주고 있습니다.
회로가 계산되면 실제 외부 부품을 사용해 시물레이션을 실행할 수 있으며, 이를 통해 다양한 전압과 전류에 대한 파형을 시각화 할 수 있습니다. 이 도구는 부하 응답(Load Step), AC 루프(AC Loop), 정상 상태(Steady State), 전원 변동(Line Transient), 시작 시 동작(Start-Up), 효율(Efficiency)과 같은 고급 시뮬레이션 기능을 지원하여 설계에 대한 종합적인 이해를 제공합니다.
시작에 필요한 하드웨어
설계 과정에서 이론과 시뮬레이션이 중요한 반면, 실제 하드웨어는 종종 다르게 작동하기도 합니다. 그렇기 때문에 실제 평가가 꼭 필요한 것입니다. 개별 전원 컨버터용 평가 보드를 넘어, 완전하고 실용적인 센서 시스템을 직접 테스트할 수도 있습니다.
**초저전력의 다중 표준이 검증된 연기 감지 시스템(Multistandard Micropower Verified Smoke Detection System)**이 하나의 예로, 전체 연기 감지 시스템의 전원을 공급하는 MAX77837과 ADP162의 능력을 보여줍니다. 이 시스템에는 연기 감지용 ADPD188BI 일체형 광 모듈, 연기 및 화재 감지 알고리즘을 실행하는 MAX32660 마이크로컨트롤러, 그리고 MAX31875 디지털 온도 센서가 포함되어 있습니다.
이 시스템의 모든 설계 파일을 다운로드 받을 수 있어서 초저전력 기능을 갖춘 고품질 스마트 홈 센서를 쉽게 개발할 수 있습니다. 이 완전히 최적화되고 검증된 하드웨어에는 실제 적용 시 전력 관리 회로의 효과를 보여줄 수 있는 필요 소프트웨어도 포함되어 있습니다.
결론
결론적으로 EE-Sim® 파워와 같은 회로 시뮬레이션 도구와 실제 하드웨어 예시를 활용하면 스마트 홈 장치의 설계를 크게 간소화할 수 있습니다. 이러한 리소스는 개발 프로세스를 능률화하여, 배터리로 구동되는 센서 및 기타 애플리케이션이 효과적이고 신뢰할 수 있으며 에너지 효율적인 솔루션이 될 수 있도록 합니다.
적용 가능한 부품 번호
| 디지키 부품 번호 | 제조업체 부품 번호 |
|---|---|
| MAX31875R0TZS+TTR-ND,MAX31875R0TZS+TCT-ND,MAX31875R0TZS+TDKR-ND | MAX31875R0TZS+T |
| 175-MAX31875R7TZS+TTR-ND,175-MAX31875R7TZS+TCT-ND,175-MAX31875R7TZS+TDKR-ND | MAX31875R7TZS+T |
| 175-MAX31875R1TZS+TTR-ND,175-MAX31875R1TZS+TCT-ND,175-MAX31875R1TZS+TDKR-ND | MAX31875R1TZS+T |
| 175-MAX31875R2TZS+TTR-ND,175-MAX31875R2TZS+TCT-ND,175-MAX31875R2TZS+TDKR-ND | MAX31875R2TZS+T |
| 175-MAX31875R5TZS+TTR-ND,175-MAX31875R5TZS+TCT-ND,175-MAX31875R5TZS+TDKR-ND | MAX31875R5TZS+T |
| 175-MAX31875R6TZS+TTR-ND,175-MAX31875R6TZS+TCT-ND,175-MAX31875R6TZS+TDKR-ND | MAX31875R6TZS+T |
| 175-MAX31875R3TZS+TTR-ND,175-MAX31875R3TZS+TCT-ND,175-MAX31875R3TZS+TDKR-ND | MAX31875R3TZS+T |
| 175-MAX31875R4TZS+TTR-ND,175-MAX31875R4TZS+TCT-ND,175-MAX31875R4TZS+TDKR-ND | MAX31875R4TZS+T |
| MAX31875R0TZS±ND | MAX31875R0TZS+ |
| 505-MAXREFDES173#-ND | MAXREFDES173# |
| MAX31875EVKIT#-ND | MAX31875EVKIT# |
| MAX32660GWE+TTR-ND,MAX32660GWE+TCT-ND,MAX32660GWE+TDKR-ND | MAX32660GWE+T |
| 175-MAX32660GTG+TTR-ND,175-MAX32660GTG+TCT-ND,175-MAX32660GTG+TDKR-ND | MAX32660GTG+T |
| MAX32660GTP±ND | MAX32660GTP+ |
| MAX32660GTG±ND | MAX32660GTG+ |
| 175-MAX32660GWEBL+TTR-ND,175-MAX32660GWEBL+TCT-ND,175-MAX32660GWEBL+TDKR-ND | MAX32660GWEBL+T |
| 505-MAX32660GTGBL±ND | MAX32660GTGBL+ |
| MAX32660GTP+T-ND | MAX32660GTP+T |
| 505-MAX32660GTGBL+TTR-ND | MAX32660GTGBL+T |
| MAX32660GWE±ND | MAX32660GWE+ |
| 505-MAX32660GWEBL±ND | MAX32660GWEBL+ |
| MAX32660-EVSYS#-ND | MAX32660-EVSYS# |
| MAX32660-EVKIT#-ND | MAX32660-EVKIT# |
| 505-ADP162AUJZ-3.3-R7TR-ND,505-ADP162AUJZ-3.3-R7CT-ND,505-ADP162AUJZ-3.3-R7DKR-ND | ADP162AUJZ-3.3-R7 |
| ADP162AUJZ-1.8-R7TR-ND,ADP162AUJZ-1.8-R7CT-ND,ADP162AUJZ-1.8-R7DKR-ND | ADP162AUJZ-1.8-R7 |
| ADP162ACBZ-1.8-R7TR-ND,ADP162ACBZ-1.8-R7CT-ND,ADP162ACBZ-1.8-R7DKR-ND | ADP162ACBZ-1.8-R7 |
| ADP162AUJZ-2.8-R7TR-ND,ADP162AUJZ-2.8-R7CT-ND,ADP162AUJZ-2.8-R7DKR-ND | ADP162AUJZ-2.8-R7 |
| ADP162AUJZ-3.0-R7TR-ND,ADP162AUJZ-3.0-R7CT-ND,ADP162AUJZ-3.0-R7DKR-ND | ADP162AUJZ-3.0-R7 |
| ADP162AUJZ-2.5-R7TR-ND,ADP162AUJZ-2.5-R7CT-ND,ADP162AUJZ-2.5-R7DKR-ND | ADP162AUJZ-2.5-R7 |
| ADP162ACBZ-2.1-R7TR-ND,ADP162ACBZ-2.1-R7CT-ND,ADP162ACBZ-2.1-R7DKR-ND | ADP162ACBZ-2.1-R7 |
| ADP162ACBZ-3.0-R7TR-ND,ADP162ACBZ-3.0-R7CT-ND,ADP162ACBZ-3.0-R7DKR-ND | ADP162ACBZ-3.0-R7 |
| ADP162ACBZ-3.2-R7TR-ND,ADP162ACBZ-3.2-R7CT-ND,ADP162ACBZ-3.2-R7DKR-ND | ADP162ACBZ-3.2-R7 |
| ADP162ACBZ-2.3-R7TR-ND,ADP162ACBZ-2.3-R7CT-ND,ADP162ACBZ-2.3-R7DKR-ND | ADP162ACBZ-2.3-R7 |
| 505-ADP162AUJZ-1.5-R7TR-ND,505-ADP162AUJZ-1.5-R7CT-ND,505-ADP162AUJZ-1.5-R7DKR-ND | ADP162AUJZ-1.5-R7 |
| ADP162AUJZ-2.7-R7TR-ND,ADP162AUJZ-2.7-R7CT-ND,ADP162AUJZ-2.7-R7DKR-ND | ADP162AUJZ-2.7-R7 |
| ADP162AUJZ-4.2-R7TR-ND,ADP162AUJZ-4.2-R7CT-ND,ADP162AUJZ-4.2-R7DKR-ND | ADP162AUJZ-4.2-R7 |
| 505-ADP162AUJZ-3.1-R7TR-ND,505-ADP162AUJZ-3.1-R7CT-ND,505-ADP162AUJZ-3.1-R7DKR-ND | ADP162AUJZ-3.1-R7 |
| 505-ADP162ACBZ-2.8-R7TR-ND,505-ADP162ACBZ-2.8-R7CT-ND,505-ADP162ACBZ-2.8-R7DKR-ND | ADP162ACBZ-2.8-R7 |
| 505-ADP162ACBZ-4.2-R7TR-ND,505-ADP162ACBZ-4.2-R7CT-ND,505-ADP162ACBZ-4.2-R7DKR-ND | ADP162ACBZ-4.2-R7 |
| 505-ADP162ACBZ-1.2-R7TR-ND,505-ADP162ACBZ-1.2-R7CT-ND,505-ADP162ACBZ-1.2-R7DKR-ND | ADP162ACBZ-1.2-R7 |
| 505-ADP162AUJZ-2.3-R7TR-ND,505-ADP162AUJZ-2.3-R7CT-ND,505-ADP162AUJZ-2.3-R7DKR-ND | ADP162AUJZ-2.3-R7 |
영문 원본: Simplifying Smart Home Design with Circuit Simulation and Practical Hardware