面包芯语

单火线设计系列文章4：电源转换电路和无线通信SOC电路

原创 硬件大熊 2021-10-07 08:58
构建AI未来，Arm计算平台无处不在 入门级示波器调查

本篇阐述单火开关电源转换电路和无线通信SOC电路的基本构成、工作原理，在进入文章之前，推荐阅读——

《单火线设计系列文章1：场景由来、技术问题》

《单火线设计系列文章2：闭态取电电路》

《单火线设计系列文章3：开态取电电路》



电源转换电路

在单火线智能开关中，电源转换电路主要功能为两个，其示意框图如下，


1).将闭态取电电路和开态取电电路的电压转换成适合开关电路、无线通信SOC电路工作的电压。通常采用低功耗/轻载高效的DC-DC或者低功耗型LDO，例如TI的TPS62120、润石的RS7550-1(Iq=2uA)等。
2).将闭态取电电路和开态取电电路的输出电压进行隔离后，再给后端系统供电，防止通过闭态、开态取电电路的器件进行漏电而导致系统功耗增大而带来”鬼火””宕机”等问题。通常采用二极管作为隔离电路器件。

无线通信SOC电路
可根据产品定义选取适合的无线SoC平台，以目前智能家居主流2.4G无线通信方案Zigbee、蓝牙、Wi-Fi为例，下面列举一些无线通信技术解决方案常用设计方法及方案商：

 

1).选取无线SoC平台来自行设计定义模组或者SoC on board设计

2).选取无线通信模组厂家的现有成熟模组方案


Zigbee

    蓝牙

Wi-Fi

芯片方案

模组厂商

芯片方案

模组厂商

芯片方案

模组厂商

Silicon  Labs

TI

NXP

Nordic

Qorvo

泰凌微

…

涂鸦

瑞瀛物联

…

Realtek

TI

Nordic

CSR

MTK

乐鑫

泰凌微

…

涂鸦

乐鑫

翌虹

欧智通

利尔达

…

Realtek

博通

高通

MTK

乐鑫

…

涂鸦

乐鑫

欧智通

利尔达

必联电子

启明云端

…


下面以Silicon Labs的Zigbee无线SOC平台EFR32MG21的最小系统硬件设计为例，除主芯片外，外围配置电路主要包含:电源电路、时钟电路、RF电路、复位电路。详细硬件电路需参考Datasheet及Hardware Design Guide来设计调整，以及根据产品功能需求选取合适的工作电压以及增加相应的外设电路,例如按键、指示灯等。



当前网上关于单火技术的阐述资料较少，且90%依然停留在科普层面。本公众号将连续更新7-8篇关于单火技术的系列文章，针对单火技术问题进行深入解析。


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