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基于ZigBee技术的白色家电创新解决方案

电子设计 ? 2019-03-20 08:08 ? 次阅读

在今天的住房市场中,包括电器在内的大厨房是家庭的主要卖点。为此,传感器技术正被用于增强设备,使其变得更具创新性和能效。家用电器是主要的能源用户,传感器用于帮助降低功耗,从而减少二氧化碳排放。

从监控干燥机的湿度到保持洗衣机的最佳水位(图1),以及控制洗碗机的喷雾压力到监控为了获得更好的烘焙效果,传感器在白色家电设计中起着主导作用,提供顶级电器制造商所需的测量精度,而这些制造商反过来又在努力使客户的生活更轻松,环境更好更好。

图1:垫圈和干燥器需要大量传感器才能有效运行。 (由Epcos提供)

简单地说,传感器驱动的白色商品现在只是简单明了。不久之前,打我们厨房的最聪明的事情就是一个浓缩咖啡机 - 这是对咖啡师质量的一次小尝试 - 但需要你测量,泡沫和好的一个,自己动手做。现在,基于集成,小型化和传感器技术的进步,许多设备可以更高效,更准确地执行工作,因此,智能设备有望在2015年成为整个设备市场的主要部分。最近Navigant能源实践1研究的智能家电报告显示,市场将从2012年的6.13亿美元增长到2020年的349亿美元。

现在让我们来看一下传感器驱动设备创新的一些具体例子。触摸

按钮和滑块正在让位于触觉反馈 - 使用用户界面中的触觉来向最终用户提供信息。它过去需要大约八个机械组件来完成单个触摸传感器现在所做的事情。此外,机械开关磨损。触摸传感器具有高灵敏度,并具有广泛的检测区域。

安森美半导体LC717A00AR(图2)是一款用于静电电容式触摸传感器的高性能,低成本电容数字转换器LSI,尤其专注于可用性。它有一个8通道电容传感器输入和一个内置逻辑电路,可检测每个输入的状态(ON/OFF)并输出结果。

基于ZigBee技术的白色家电创新解决方案

图2:框图ON SeMI LC717A00AR。

在电源激活期间或环境变化期间,内置逻辑电路自动执行校准功能。当应用推荐的开关模式时,LC717A00AR可以独立运行。它具有与I2C和SPI总线兼容的串行接口,可根据需要使用外部设备调整参数。 8输入电容数据的输出可以作为8位数据进行检测和测量。

安森美半导体生产的视频(“用于小型白色家电应用的触摸传感器开关解决方案”)提供了对机械开关与触摸的基本理解专门针对小型白色家电应用的开关解决方案。 ON Semi选择普通的厨房搅拌机在其演示中使用,以帮助展示设计的灵活性和在各种终端市场应用中实施类似解决方案的能力。

小型化,低功耗和更高的可用性都很重要在研究白色家电中使用的传感器技术时的要素。无论应用如何,这三者都很重要。例如,SM351LT是霍尼韦尔磁阻式纳米功率传感器IC系列(图3)的一部分,用于门和抽屉位置检测以及白色物品中的流体流动等应用。传感器IC是超灵敏设备,具有大气隙,小磁场和低功耗要求。这些传感器IC使用极低的平均电流消耗和推挽输出,不需要上拉电阻。传感器IC采用低至1.65 V的电源供电,确保能效。

基于ZigBee技术的白色家电创新解决方案

图3:霍尼韦尔磁阻传感器IC模块/电气图。

Nanopower系列有两种磁敏感性,适用于各种应用。 SM351LT用于需要超高磁灵敏度(7 G典型操作,最大11 G操作)和极低电流消耗(典型值360 nA)的应用中。相比之下,SM353LT具有极高的磁灵敏度(14 G典型工作,20 G最大工作)和极低电流消耗(典型值310 nA)。

压力传感器可用于测量电平在洗衣机的滚筒中的水。 Amphenol的NPA系列压力传感器(例如NPA-100B-10WD)是Amphenol的先进传感器的SenStable硅熔接压力模具技术和封装电子产品的组合(图4)。 NPA产品系列具有微型尺寸,是一种经济高效的解决方案,适用于需要校准性能的应用。它有压力表,绝对压力或差压范围,有mV,放大模拟或数字输出。

基于ZigBee技术的白色家电创新解决方案

图4:Amphenol NPA系列压力传感器有压力表,绝压表或差压表压力范围。

该系列可在经济高效的表面贴装封装中提供高度稳定,放大和校准的压力测量。这些传感器用于印刷电路板安装,并以卷带形式交付,以简化制造处理。

电机控制

根据德州仪器ti)出版的白色家电解决方案指南2,白色电机是通常超大以考虑负载转矩变化和瞬变,导致低效率和噪声条件。结果,能源效率受到影响。相比之下,该指南报告说,通过使用数字信号控制器,设计人员可以实现更小,更安静的电机,能效高达85%至90%,而在前一种情况下高达50%。

通过使用这种技术作为电源因子校正(pfc)用于抵消电动机中固有的连续瞬态和浪涌电流,例如,在器具清洗循环期间,PFC现在由专用IC或mcu上的软件在外部执行。

符合IEC 60730管理微控制器等元素的规范,详细介绍了实时嵌入式软件的新测试和诊断方法,确保了嵌入式控制硬件和软件的安全运行。

仅仅五年前,IEC改变了低功耗电路的定义从100 W到15 W.所有用户可访问的控件必须是低功耗电路。大多数家庭通常都提供离线12 V至24 V电源线。降压控制器和线性稳压器将此离线电压转换为恒温器或室内控制器单元上的MCU可以使用的电压 - 即5 V,3.3 V或1.8 V.当可靠性和电机控制精度是关键时,隔离产品阻断高电压,隔离使用接地和防止噪声电流进入本地接地。

连接

对白色家电,特别是大型家电的最大影响将是云计算和智能家居的扩展。家庭网状网络由远程控制的无线连接设备组成。基于zigBee的解决方案,射频(RF)IC,WI-FI,近场通信(nfc)和支持每个接口的软件的组合正在迅速将更多的设备迁移到云上。

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信息 LC717A10AJ是一款用于静电电容式触摸传感器的高性能,低成本电容数字转换器LSI,尤其专注于可用性。它有16通道电容传感器输入。这使其成为需要许多开关的产品的理想选择。由于校准功能和ON / OFF的判断是在LSI内部自动执行的,因此可以使开发时间更短。每个输入的检测结果(ON / OFF)可以通过串行接口(I C兼容总线或SPI)读出。此外,每个输入的测量值可以作为8位数字数据读出。此外,可以使用串行接口调整增益和其他参数。 检测系统:差分电容检测(互电容型) 输入电容分辨率:可以检测毫微微法拉顺序中的电容变化 测量间隔(16个差分输入): 30ms(典型值)(初始配置时), 6ms(典型值)(最小间隔配置)< / li> 用于测量的外部组件:不需要 接口:I C兼容总线或SPI可选。 电流消耗:570μA(典型)(V = 2.8 V),1.3 mA(典型值)(V = 5.5 V) 电源电压:2.6 V至5.5 V < / li> 检测操作:切换...
发表于 04-18 20:26 ? 12次 阅读
LC717A10AJ 用于静电电容式触摸传感器的电容数字转换器

LC717A00AJ 用于静电电容式触摸传感器的电容数字转换器

信息 LC717A00AJ是一款用于静电电容式触摸传感器的高性能,低成本电容数字转换器LSI,尤其专注于可用性。它有8通道电容传感器输入。内置逻辑电路可以检测每个输入的状态(ON / OFF)并输出结果。这使其成为各种开关应用的理想选择。在电源激活期间或环境发生变化时,内置逻辑电路会自动执行校准功能。此外,由于配置了参数的初始设置(如增益),因此在应用推荐的开关模式时,LC717A00AJ可以独立运行。此外,由于LC717A00AJ具有与I C和SPI总线兼容的串行接口,因此可以根据需要使用外部设备调整参数。此外,8输入电容数据的输出可以作为8位数据进行检测和测量。 检测系统:差分电容检测(互电容型) 输入电容分辨率:可以检测毫微微法拉顺序中的电容变化 测量间隔(8个差分输入): 18ms(典型值)(初始配置时), 3ms(Typ (最小间隔配置) 用于测量的外部元件:不需要 电流消耗:320μA(典型值)(V = 2.8 V), 740μA(典型值)(V = 5.5 V) 电源电压:2.6 V至5.5 V 检测操作:开关 接口:I C兼容总线或SPI可选。...
发表于 04-18 20:26 ? 11次 阅读
LC717A00AJ 用于静电电容式触摸传感器的电容数字转换器

LB11683H 三相无传感器电机驱动器

信息 LB11683H是一款三相全波电流线性驱动无传感器电机驱动器。它采用无传感器控制系统,无需使用霍尔效应器件。为了实现更安静的运行,LB11683H具有电流软开关电路,是驱动冰箱等冷却风扇电机的理想选择。 电流线性驱动器 内置限流电路 输出级过饱和防止电路 线圈反电动势FG输出 内置热关断电路 节拍锁定防止电路 锁定保护电路 锁定检测输出
发表于 04-18 20:18 ? 13次 阅读
LB11683H 三相无传感器电机驱动器

LA0151CS 环境光传感器,线性电流输出,具有2级增益切换

信息 LA0151CS是一种线性电流输出型照明(环境光)传感器,具有2级增益切换。 极小的封装(1.01 * 1.01 * 0.6 mm) 低功耗(1000 Lux时150uA) IR区无敏感 低增益模式功能(-35 dB)
发表于 04-18 20:17 ? 8次 阅读
LA0151CS 环境光传感器,线性电流输出,具有2级增益切换

QSE259 塑硅光电逻辑光电传感器

信息QSE25x系列是在输出处配有施密特触发器的OPTOLOGIC? IC,该触发器为抗噪能力和脉冲整形提供滞后。 本IC的基本构件块由一个光电二极管、一个线性放大器、稳压器、施密特触发器和四个输出选件组成。 在4.5-16.0伏对应的电源电流范围内,TTL/LSTTL兼容输出可驱动多达十个TTL负载。 这些器件都标有便于识别的彩色条纹。 双极硅IC 封装类型: 侧面可视封装 中等宽接收角,50° 封装材料和颜色: 黑色环氧树脂 日光过滤器 高灵敏度 直接的TTL/LSTTL接口...
发表于 04-18 20:16 ? 2次 阅读
QSE259 塑硅光电逻辑光电传感器

QSE258 塑硅光电逻辑光电传感器

信息QSE25x系列是在输出处配有施密特触发器的OPTOLOGIC? IC,该触发器为抗噪能力和脉冲整形提供滞后。 本IC的基本构件块由一个光电二极管、一个线性放大器、稳压器、施密特触发器和四个输出选件组成。 在4.5-16.0伏对应的电源电流范围内,TTL/LSTTL兼容输出可驱动多达十个TTL负载。 这些器件都标有便于识别的彩色条纹。 双极硅IC 封装类型: 侧面可视封装 中等宽接收角,50° 封装材料和颜色: 黑色环氧树脂 日光过滤器 高灵敏度 直接的TTL/LSTTL接口...
发表于 04-18 20:16 ? 0次 阅读
QSE258 塑硅光电逻辑光电传感器

QSE256 塑硅光电逻辑光电传感器

信息QSE25x系列是在输出处配有施密特触发器的OPTOLOGIC? IC,该触发器为抗噪能力和脉冲整形提供滞后。 本IC的基本构件块由一个光电二极管、一个线性放大器、稳压器、施密特触发器和四个输出选件组成。 在4.5-16.0伏对应的电源电流范围内,TTL/LSTTL兼容输出可驱动多达十个TTL负载。 这些器件都标有便于识别的彩色条纹。 双极硅IC 封装类型: 侧面可视封装 中等宽接收角,50° 封装材料和颜色: 黑色环氧树脂 日光过滤器 高灵敏度 直接的TTL/LSTTL接口...
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QSE256 塑硅光电逻辑光电传感器

QSE159 塑硅光电逻辑光电传感器

信息QSE15X 系列是在输出处配有施密特触发器的 OPTOLOGIC? IC,该触发器为抗噪能力和脉冲整形提供滞后。本IC的基本构件块由一个光电二极管、一个线性放大器、稳压器、施密特触发器和四个输出选件组成。在4.5-16.0伏对应的电源电流范围内,TTL/LSTTL兼容输出可驱动多达十个TTL负载。这些器件都标有便于识别的彩色条纹。 双极硅 IC 封装类型:侧面可视封装 中等宽接收角,50° 封装材料和颜色:黑色环氧树脂 还提供透明包装:“C”后缀 匹配发射极:QEE113/QEE123 日光过滤器 高灵敏度 直接的 TTL/LSTTL 接口...
发表于 04-18 20:16 ? 0次 阅读
QSE159 塑硅光电逻辑光电传感器

QSE257 塑硅光电逻辑光电传感器

信息QSE25x系列是在输出处配有施密特触发器的OPTOLOGIC? IC,该触发器为抗噪能力和脉冲整形提供滞后。 本IC的基本构件块由一个光电二极管、一个线性放大器、稳压器、施密特触发器和四个输出选件组成。 在4.5-16.0伏对应的电源电流范围内,TTL/LSTTL兼容输出可驱动多达十个TTL负载。 这些器件都标有便于识别的彩色条纹。 双极硅IC 封装类型: 侧面可视封装 中等宽接收角,50° 封装材料和颜色: 黑色环氧树脂 日光过滤器 高灵敏度 直接的TTL/LSTTL接口...
发表于 04-18 20:16 ? 0次 阅读
QSE257 塑硅光电逻辑光电传感器

QSE158 塑硅光电逻辑光电传感器

信息QSE15X 系列是在输出处配有施密特触发器的 OPTOLOGIC? IC,该触发器为抗噪能力和脉冲整形提供滞后。本IC的基本构件块由一个光电二极管、一个线性放大器、稳压器、施密特触发器和四个输出选件组成。在4.5-16.0伏对应的电源电流范围内,TTL/LSTTL兼容输出可驱动多达十个TTL负载。这些器件都标有便于识别的彩色条纹。 双极硅 IC 封装类型:侧面可视封装 中等宽接收角,50° 封装材料和颜色:黑色环氧树脂 还提供透明包装:“C”后缀 匹配发射极:QEE113/QEE123 日光过滤器 高灵敏度 直接的 TTL/LSTTL 接口...
发表于 04-18 20:16 ? 20次 阅读
QSE158 塑硅光电逻辑光电传感器

QSD2030F 塑料硅光电传感器

信息QSD2030F PIN光电二极管 封装类型: T-1 3/4(5mm透镜尺寸) 宽接收角,40° 日光过滤器 封装材料和颜色: 黑色环氧树脂 高灵敏度 峰值敏感度l = 880nm
发表于 04-18 20:16 ? 15次 阅读
QSD2030F 塑料硅光电传感器

QRD1113 反射对象传感器

信息QRD1113/14反射对象传感器由一个红外发光二极管和一个NPN硅光敏达林顿放大器并排安装在一个黑色塑料外壳中构成。 轴上的发射器辐射和探测器响应都垂直于QRD1113/14的表面。 只有当探测器的视场中出现反射物或反射表面,二极管发出辐射时,光敏达林顿放大器才会作出响应。 光电晶体管输出 无接触表面感测 未聚焦感测扩散表面 紧凑封装 传感器上的日光过滤器
发表于 04-18 20:16 ? 19次 阅读
QRD1113 反射对象传感器

QRE1113 反射对象传感器

信息QRE1113 光电晶体管输出 无接触表面感测 微型封装 时尚设计: 鸥翼式 两种引脚形式选择: 通孔(QRE1113)SMT鸥翼式(QRE1113GR) 两种封装选择: 管状(QRE1113)卷带和卷盘(QRE1113GR)
发表于 04-18 20:16 ? 17次 阅读
QRE1113 反射对象传感器

QRD1114 反射对象传感器

信息QRD1113/14反射对象传感器由一个红外发光二极管和一个NPN硅光敏达林顿放大器并排安装在一个黑色塑料外壳中构成。 轴上的发射器辐射和探测器响应都垂直于QRD1113/14的表面。 只有当探测器的视场中出现反射物或反射表面,二极管发出辐射时,光敏达林顿放大器才会作出响应。 光电晶体管输出 无接触表面感测 未聚焦感测扩散表面 紧凑封装 传感器上的日光过滤器
发表于 04-18 20:15 ? 17次 阅读
QRD1114 反射对象传感器

XTR105-DIE 具有传感器激励和线性化的 4-20mA 电流发送器

信息描述 XTR105 是一款带有两个精准电流源的单片 4-20mV,2 线制电流发送器。 它提供针对铂 RTD 温度传感器和桥、仪表放大器、和一个单集成电路上的电流输出电路的完整电流激励。多用途线性化电流提供一个对 RTD 的第二阶修正,通常可以实现一个 40:1 的线性改进。 仪器放大器增益可针对宽范围的温度或者压力测量进行配置。 整个电流发送器的总体未调整误差足够低以允许在未经调整的情况下用于很多应用。 这包括零输出电流漂移,和非线性。 XTR105 在环路电源电压上运行。特性 低未调整误差 两个精准电流源 线性化 2 线制或者 3 线制远程电阻温度检测器 (RTD) 操作 低偏移漂移 低输出电流噪声 高电源抑制 (PSR) 高共模抑制 (CMR) 宽电源电压...
发表于 04-18 20:10 ? 23次 阅读
XTR105-DIE 具有传感器激励和线性化的 4-20mA 电流发送器

AC1361 CJC传感器

信息产品分类接口和隔离 IOS子系统Additional 6B Resources: Accessories, Backplanes and Power SuppliesSales and Service: North America (SCS Embedded Tech), Rest of World
发表于 04-18 19:15 ? 18次 阅读
AC1361 CJC传感器

AC1345 带CJC传感器的独立模块安装套件

信息产品分类接口和隔离 IOS子系统Additional 3B Resources: Accessories, Backplanes and Power SuppliesSales and Service: North America (SCS Embedded Tech), Rest of WorldDownload a PDF copy of this user manual
发表于 04-18 19:15 ? 22次 阅读
AC1345 带CJC传感器的独立模块安装套件
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