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 Atmel amplía la vida de la batería con sus nuevos MCU AVR picoPower

Esta tecnología reduce el consumo a 650 nA en modo power-save y a 100 nA en power-down
Artículo realizado por el Dpto. Técnico de ATMEL Anatronic, S.A.
Atmel® Corporation, empresa representada en España por Anatronic, S.A.,ha anunciado los primeros microcontroladores AVR® en incorporar una tecnología de ahorro de energía que ofrece vida de batería de varios años en control de iluminación, seguridad, entrada sin llave, ZigBee™ y otras aplicaciones que pasan la mayoría de su tiempo en modo ‘sleep’. La tecnología picoPower™ reduce el consumo ‘power-save’ a sólo 650 nA, incluso con el reloj operando a 32 kHz y detección superior ‘brown-out’, lo que supone la menor cifra de la industria.

Nuevos dispositivos

Los dos dispositivos picoPower disponibles son el ATmega169P con controlador LCD de 4 X 25 segmentos, y el microcontrolador de propósitos generales ATmega165P. Ambos modelos tienen 16 Kbytes de memoria Flash, 512 bytes de EEPROM  y 1Kbytes de SRAM. También se caracterizan por un ADC de 10 bit, USART, SPI Two-Wire-Interface y operación de 1.8 a 5.5 V con rendimiento de hasta 16 MIPS. La compañía incorporará otros catorce microcontroladores AVR picoPower en los próximos doce meses.
Los dispositivos picoPower consumen menos de 340 µA en modo activo, 150 µA en modo parado a 1 MHz, 650 nA en modo ‘power-save’ y 100 nA en modo ‘power-down’, siendo compatibles en pines, prestaciones y código con la gama AVR existente en el mercado.   

Nuevas aplicaciones

Según Asmund Saetre, Responsable de Marketing de AVR de Atmel, “las baterías ‘multi-year’ se están convirtiendo en una exigencia para una amplia variedad de aplicaciones. A la gente no le gusta la idea de tener que cambiar la batería en su llave de coche o sistema HVAC doméstico. La duración de la pila es tan importante que forma parte de la especificación ZigBee.
Los productos ZigBee deben poseer una vida de batería de al menos dos años para obtener la certificación”.
“Los sistemas para los que se ha desarrollado picoPower comparten un atributo: pasan la mayor parte del tiempo sin hacer nada, pero tienen características que consumen energía innecesaria incluso en modo ‘sleep’. Aunque se ahorren nanoamperios por aquí y por allí, esto no parece ser esta la mejor solución en sistemas que suelen permanecer inactivos. La mejora en el consumo en modo ‘sleep’ puede aumentar en años la duración de la batería del producto final. Por lo tanto, Atmel se ha centrado en la eliminación o reducción drástica del consumo de osciladores, detectores ‘brown-out’, fuga de pines I/O, y cómo lograr MCU con la menor potencia del mercado”, concluye Saetre.

Nueva Tecnología

La tecnología picoPower de Atmel utiliza una amplia variedad de técnicas innovadoras que eliminan el consumo innecesario en modos ‘power-down’. Estas incluyen un oscilador de cristal de 32 kHz de potencia ultra baja, inutilización y reconexión automática de circuitería de detección ‘brown out’ (BOD) durante modos ‘sleep’, un registrador de reducción de potencia que reduce la energía de los periféricos, y registradores de inutilización de entrada digital que desconectan las entradas digitales a pines específicos.

Reloj en tiempo real (RTC) de 300 nA y 32 kHz

Muchos sistemas deben mantener un registro del tiempo incluso cuando están apagados. Atmel ha optimizado su oscilador de cristal de 32 kHz para reducir el consumo total de potencia del dispositivo con un RTC de sólo 650 nA.

BOD preciso de 2 µS con modo ‘sleep’

Los detectores Brown-Out (BOD) revelan cuando la fuente de alimentación se encuentra por debajo del límite requerido para la operación y, entonces, realiza un power-on-reset para proteger datos valiosos. Sin esta protección, un fallo podría cuasar un daño catastrófico en el controlador e inutilizarlo.
La precisión de los BOD es directamente proporcional a la corriente que consumen. Los BOD de baja o cero potencia tienden a ser lentos e imprecisos, mientras que los dispositivos rápidos consumen mucha más energía.

Como los BOD suelen permanecer en modo ‘sleep’, representan una disminución de la vida de la batería. Por consiguiente, muchos vendedores de MCU de ultra baja potencia sacrifican precisión y velocidad para reducir el consumo de corriente.
Atmel ha llevado a cabo una nueva solución, creando un BOD con la corriente suficiente para ofrecer detección precisa a 1.8, 2.7 y 4.5 V con un tiempo de respuesta de 2 microsegundos. La potencia se reduce al desactivar automáticamente el BOD durante modo ‘sleep’ y se activa cuando el controlador “se despierta”, antes de ejecutar cualquier instrucción. Este modelo dota de protección superior con menos pérdida de energía.

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