Energiezähler in Echtzeit
Integrierte Leistungsmessung
Fortsetzung des Artikels von Teil 3
Platinenüberwachung
Für Systeme mit hohem Leistungsbedarf können übliche PMICs nicht genutzt werden, da integrierte PMICs typischerweise nur für geringe Leistungen ausgelegt sind. Für solche Systeme müssen mehrere Schaltregler die kritischen Systemlasten aufbringen.
Die Überwachung der kumulierten Energie kann auch zur Optimierung des Anlagenwirkungsgrads durch Steuerung der Systemlasten in Abhängigkeit der verfügbaren Spannungsquelle verwendet werden.
Ein typisches Netzteil mit dem MAX34407 zur Überwachung kritischer Systemschienen ist in Bild 7 ersichtlich. Dazu gehört die Eingangsspannungsschiene zur Überwachung der Eingangsleistung des Systems. Darüber hinaus werden die Stromschienen mit der höchsten Leistungsaufnahme zur Bestimmung des Anlagenwirkungsgrads und zum Schutz der Hochleistungsausgänge überwacht. Es sei darauf hingewiesen, dass diese DC-DC-Wandler auch abgesetzt installiert werden können, sodass lange Leitungen zum MAX34407 erforderlich werden. Die Verbindung zum MAX34407 muss ordnungsgemäß verlegt werden, damit Schaltstörungen nicht die Leistungsmessungen beeinträchtigen. Überlegungen zum Layout sind im Artikel weiter unten dargelegt.
Leistungsüberwachung bei der Prototypenentwicklung
Im heutigen Markt sind kurze Entwicklungszyklen angesichts der Konkurrenz überlebenswichtig; erwünscht sind daher Lösungen, die sich schnell und einfach implementieren lassen. Viele Entwickler nutzen Mikrocontroller-Plattformen, wie Arm Mbed, Arduino, Raspberry Pi und so weiter für Rapid Prototyping. Diese Hardwareplattformen können mit Zusatzkarten bequem aufgerüstet werden. Die Tochterkarten enthalten zusätzliche Funktionen, die über die Hardware der Plattformplatine selbst nicht verfügbar sind. Die Energiemessung ist eine Funktion, die zur Überwachung der Leistung eines Prototypen genutzt und schnell implementiert werden kann.
Eine Zusatzkarte mit einem Energiezähler ermöglicht Energiemessungen an beliebigen Systemstromschienen während der Entwicklung eines Projekts. Auf diese Weise lassen sich der Wirkungsgrad der Software, des Sensors, des Schaltreglers beziehungsweise der allgemeine Energiebedarf jedes Systemblocks bequem messen. Messwiderstände und Klemmenblöcke auf der Zusatzkarte ermöglichen Leistungsmessungen einzelner Module. Es können auch statt der Messwiderstände auf der Energiezähler-Zusatzkarte die im System vorhandenen Messwiderstände angeschlossen werden. Unabhängig von der Anwendung liefert ein Energiezähler während der Entwurfsphase wertvolle Daten.
- Integrierte Leistungsmessung
- Übertragung an den Host
- Vergleich mit einer konventioneller Messung
- Platinenüberwachung
- Überlegungen zu Layout und Filterung
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