Oryx-Board: Gemeinsames Referenzdesign von Arrow und Sharp Im Handumdrehen mobile »Stromsparkünstler« entwickeln

Mit nur 42 mW maximaler Leistungsaufnahme ist das Oryx Board eine optimale Referenzdesign für Ultra Low Power Applikationen.
Mit nur 42 mW maximaler Leistungsaufnahme ist das Oryx Board eine optimale Referenzdesign für Ultra Low Power Applikationen.

Mit dem Oryx Board geben Arrow und Sharp den Designingenieuren ein recht universelles Tool zur Entwicklung von mobilen Applikationen an die Hand, die nur sehr wenig Strom verbrauchen dürfen. Selbst bei vollem Betrieb hat das Referenzdesign - zumindest in der Testkonfiguration - eine Leistungsaufnahme von nur 42 mW.

Das Oryx Board bietet dem Entwickler eine gute Ausgangsbasis für tragbare Applikationen, bei denen es einerseits auf eine lange Betriebsbereitschaft mit langen Nutzungszyklen bis zum Bat-teriewechsel bzw. Auflanden des Geräts ankommt, die andererseits aber auch komplexe Funktionen erfüllen müssen. »Tragbare Geräte sind im Aufbau und in der Grundfunktion meist sehr ähnlich: ein Display als Anzeigemodul, Sensoren zur Aufnahme von Messdaten, CPU, RTC, Speicher und Eingabeinterface häufig als Toucheingabe«, weiß Patrick Delmer, Supplier Business Manager von Arrow Electronics. Vor allem eine Anforderung ist immer dieselbe, gleich ob tragbare Test- und Messegeräte in der Medizin oder im Industriebereich, Sport- und Fitnesscomputer, mobile POS Eingabeterminals, Spielzeug oder Fernbedienungen. »Die Anwender erwarten eine möglichst lange Nutzungsdauer zwischen den unweigerlich kommenden Batterieaustausch- oder Ladezyklen«, so Delmer. In der Quintessenz müssen mobile Applikationen daher ex-trem auf Energieeffizienz getrimmt sein. »Zahlreich Ultra Low Power Bauteile sind bereits am Markt doch die Energieeffizienz des Gesamtsystems ergibt sich nicht einfach aus Summe der Stromverbrauche seiner Komponenten«, führt Delmer weiter aus. Somit war die Idee für das Oryx Board geboren, einem Ultra Low Power Referenz Design als Tool zur Konzeption Strom sparender mobiler Geräte.

Bei der Entwicklung des Boards konnten Arrow und Sharp auf vorhandene Erfahrungen zurückgreifen. Erst 2010 haben die beiden Partner anhand des Solar Readers gezeigt, dass sich basie-rend auf geeigneten Komponenten und mit einem intelligenten Powermanagement Applikationen realisieren lassen, deren Leistungsaufnahme sich im Bereich von wenigen Milliwatt bewegt. »Das Oryx Board ist letztendlich die praxistaugliche Weiterentwicklung des Solar Readers aus dem vergangenen Jahr«, konstatiert Sven Johannsen, Business Development Manager von Sharp Microelectronics Europe. Die Schlüsselkomponenten des neuen Referenzdesigns wie Display, Prozessor und Leistungselektronik stammen wie bei dem Solar Reader von Sharp, NXP und Linear Technology. Doch auch Analog Devices und Micron Technology tragen wichtige Bauteile bei.

»Durch eine kluge Auswahl der Komponenten und ein umsichtiges Schaltungsdesigns ist es uns gelungen, die maximale Leistungsaufnahme des Oryx Boards auf 42 mW zu begrenzen«, bestä-tigt Delmer. Je nach erforderlicher Prozessorleistung lässt sich die Stromaufnahme des Systems zudem in verschiedenen Stufen reduzieren: allein durch Absenkung der Taktfrequenz auf ca. 2,4 mA**. Der Power Down Mode senkt die Stromaufnahme des Referenzdesigns sogar auf nur noch 6,57* µA, und das bei eingeschaltetem Display, was die durchschnittliche Stromaufnahme je nach Anwendung noch einmal erheblich verringert. Im Standby erweist sich das Oryx Board aber als wahrer Stromsparkünstler. Ist das Display abgeschaltet und die Prozessoraktivität auf wenige Grundfunktionen eingeschränkt braucht das Board nur noch 2,27 µA**. „Die Stand-by-Verbräuche sind letztendlich entscheidend für die Betriebsbereitschaft, denn viele Geräte befinden sich über lange Zeit im Ruhezustand«, erklärt Delmer die Bedeutung des Wertes.