Komponenten richtig auswählen
ATEX und das Power Management intelligenter Gaszähler
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Anordnung der elektrischen Anschlüsse
Abgesehen von den ausgezeichneten thermischen Eigenschaften, sind auch die Anordnung und die Struktur der elektrischen Anschlüsse des Gehäuses von Bedeutung. Das HVSSOP-Gehäuse besitzt dünne Anschlüsse in einem weiten Raster, sodass jeder Anschluss einen größeren Abstand zu seinem Nachbarn hat.
Auch die Anschlussflächen auf der Leiterplatte sind somit weiter voneinander entfernt. Die Bilder 4 und 5 zeigen die Gehäuseabmessungen und die zugehörigen Anschlussflächen auf der Leiterplatte. Wie man sieht, beträgt die Entfernung zwischen den Pins auf der Leiterplatten-Anschlussfläche etwa 350 µm. Dies reicht aus für die Eigensicherheits-Vorgaben der ATEX-Direktive, die für Zone 2 einen Abstand von mehr als 200 µm verlangt [2].
Wie aus Bild 6 hervorgeht, befindet sich außerdem ein unbeschalteter Anschluss (No-Connect Pin, NC) zwischen dem VIN- und dem GND-Pin, was den Abstand zwischen diesen beiden Anschlüssen auf ca. 1 mm erhöht. Eine solche Distanz unterbindet das Risiko für Elektromigration auf der Leiterplatte in feuchten Umgebungen und erhöht die Zuverlässigkeit des IC.
Elektrische Eigenschaften
Abgesehen von der ATEX-Konformität zeichnet sich der TPS62840 im DGR-Gehäuse durch eine Ruhestromaufnahme (IQ) von 60 nA aus und kann durch seinen erhöhten Wirkungsgrad bei geringer Last die Batterielebensdauer von Geräten, deren Power Management auf ihm basiert, steigern. Moderne Mikrocontroller besitzen mehrere Betriebsarten, und ihre Stromaufnahme kann zum Zweck der Energieeinsparung auf sehr niedrige Werte gesenkt werden.
Der TPS62840 bringt es, wie Bild 7 zeigt, auch bei einem Laststrom von nur 1 µA auf einen Wirkungsgrad von 80 %. Der Eingangsspannungsbereich des Bausteins reicht außerdem bis 6,5 V, sodass man unter verschiedenen Batterietechniken (Alkali, Lithium-Thionylchlorid oder Lithium-Ionen) diejenige auswählen kann, die am besten zum jeweiligen System passt.
Zusammenfassung
Die zunehmende Verbreitung intelligenter Wasser-, Wärme-, Gas- und Stromzähler sorgt in Verbindung mit den Sicherheitsanforderungen der ATEX-Direktive für Herausforderungen für die Designer der Power Management-Lösungen. Eine lange Batterielebensdauer von mindestens zehn Jahren, ein ATEX-konformer IC und ein hoher Wirkungsgrad bei verschiedenen Lastprofilen sind nur einige der Anforderungen, die dieser Markt stellt. Mit den Entwärmungsfähigkeiten und der Anschlussbelegung seines Gehäuses und seiner extrem niedrigen Ruhestromaufnahme von 60 nA erfüllt der TPS62840 im DGR-Gehäuse die Anforderungen von intelligenten Verbrauchszählern und anderen Systemen mit äußerst geringer Leistungsaufnahme.
Weitere Ressourcen
1. Chris Glaser: „Understanding 100% mode in low-power DC/DC converters“ Texas Instruments Analog Applications Journal SLYT747, 3. Quartal 2018.
2. „Powering Narrowband Wireless Modules for IoT-Related Applications with LiMnO2 Cells Reference Design“ Texas Instruments TIDA-010053, Juli 2019
- ATEX und das Power Management intelligenter Gaszähler
- Anordnung der elektrischen Anschlüsse
Lesen Sie mehr zum Thema
Das könnte Sie auch interessieren
Tadiran
Die richtige Stromquelle für Smart-Meter-Anwendungen
Voraussetzungen erfüllt
Das BSI gibt den Startschuss für den Smart Meter Rollout
PPC AG
Smart Meter Gateway: Mehr Nutzen für Kunden und Netze
