Design-Files ermöglichen die Realisierung von Subsystemen mit reduzierter Stromaufnahme,
längerer Batterielebensdauer und geringerer Wärmeentwicklung für ein weites Anwendungsfeld

National Semiconductor bietet sechs neue PowerWise^®-Referenzdesigns an, mit denen Ingenieure ihren Designprozess beschleunigen und Produkte entwickeln können, die weniger Energie verbrauchen, eine längere Batterielebensdauer aufweisen und weniger Abwärme erzeugen. Die PowerWise-Referenzdesigns kombinieren energieeffiziente Bauelemente und konfigurieren sie zu Systemen, die aktiv zur Senkung der Leistungsaufnahme und zur Verringerung der Wärmeentwicklung beitragen.

Jedes der PowerWise-Referenz-Kits besteht aus Design-Schaltplänen, einer Stückliste, dem Leiterplatten-Layout,
Firmware, Design-Dokumentation und dem in synthetisierbarem Verilog oder VHDL geschriebenen Quellcode für ein FPGA (Field-Programmable-Gate-Array). Die Designs decken ein weites Anwendungsfeld ab, das von tragbaren Systemen über Beleuchtungseinrichtungen, Solarsysteme, Industrie- und Medizintechnik-Applikationen sowie Kommunikations-Infrastrukturen bis hin zu Prüf- und Messsystemen reicht. Weitere Informationen zu diesen
Referenz-Designs gibt es unter www.national.com/refdesigns.

Solarbetriebenes Ladegerät für Blei-Akkus

Mit Hilfe dieses Referenzdesigns, das Sonnenlicht auf effiziente Weise in Elektrizität zum Laden von Blei-Akkus verwandelt, können Ingenieure den Wirkungsgrad bei der Nutzung von Sonnenenergie aus Photovoltaik-Zellen verbessern. Das Design gleicht Schwankungen der Temperatur und der Sonnenlicht-Intensität aus und sorgt über alle wechselnden Bedingungen hinweg für eine möglichst effiziente Umwandlung. Die zweistufige Schaltung überwacht die Ausgangsspannung der Solar-Panels mithilfe eines SEPIC-Designs, das die Ausgangsspannung zur Verfügung stellt und der Eingangsspannung aus dem Solar-Panel über die Temperatur folgt. Die zweite Stufe setzt die von der ersten Stufe gelieferte Ausgangsspannung hoch.

Hocheffizientes Docking-System für tragbaren Musik-Player

Ausgestattet mit PowerWise-Leistungswandlern, Akkuladeschaltungen, Audio-Treibern und Display-Interfaces,
ermöglicht dieses Referenzdesign die Aktivierung einer Stromspar-Betriebsart, sobald der portable Media Player (PMP)
vom Netzanschluss getrennt wird. In diesem Modus wird automatisch die Helligkeit des Displays reduziert und
die Ausgangsleistung der Audio-Treiber gedrosselt.

Stromversorgung für Umstellung von CCFL- auf LED-Beleuchtung

Dieses Referenzdesign ermöglicht den Ersatz von Display-Hintergrundbeleuchtungen auf CCFL-Basis
(Cold-Cathode Fluorescent Lighting) durch LED-Strings (Light-Emitting Diode), um die Stromaufnahme zu senken,
die Lebensdauer zu verbessern, die Abmessungen zu verringern und helleres Licht zu erzeugen, das sich außerdem einfacher an wechselndes Umgebungslicht anpassen lässt. Auf der Basis eines dreikanaligen Konstantstrom-LED-Treibers mit zwei Ketten aus je sechs in Reihe geschalteten LEDs, konfiguriert das Design den LED-Treiber als
Boost-Wandler (Hochsetzsteller), der aus einer Eingangsspannung von 12 V eine Ausgangsspannung zwischen 21 und
27 Volt erzeugt. Bestandteil des Designs ist ferner eine Photodioden-Schaltung, die proportional zur Stärke des Umgebungslichts die Displayhelligkeit variiert, um die Lesbarkeit eines Displays bei unterschiedlichen Lichtverhältnissen zu verbessern.

Umgebungslichtabhängiger LED-Treiber

Dieses Referenzdesign passt die Display-Helligkeit automatisch an wechselndes Umgebungslicht an und erzielt damit eine besser ablesbare, kontrastreichere Darstellung. Das auf Pulsweiten-Modulation (PWM) basierende Dimmungs-Verfahren des LED-Treibers von National lässt die Hintergrundbeleuchtung des Displays je nach den im Umfeld herrschenden Lichtverhältnissen dunkler oder heller leuchten, was einerseits die Akkulaufzeit verlängert und
andererseits für eine bessere Ablesbarkeit des Displays bei unterschiedlichen Lichtverhältnissen sorgt.
Eine Photodioden-Schaltung erfasst hierzu das Umgebungslicht und erzeugt ein Signal zum Dimmen der LEDs.

Leistungsfähiges SerDes-Modul mit einfachem FPGA-Interface und Kabelerkennung

National hat in Zusammenarbeit mit Avnet ein umfassendes Referenzdesign entwickelt, das eine schnelle und
stromsparende serielle Datenschnittstelle für kostengünstige FPGAs (Field-Programmable-Gate-Arrays) der Reihe
Xilinx Spartan-3 implementiert. Der FPGA-Link-SerDes von National kombiniert flexible, schnelle Datentransfer-Fähigkeiten mit Features wie einem automatischen Power-Down bei Entfernen des Kabels oder Verlust des Eingangssignals. Die zum Kit gehörende FPGA-Firmware fragt den Kabel/Signalverlust-Indikator des SerDes ab,
um durch Abschalten nicht benötigter Systemlogik und anderer externer Bauelemente die Gesamt-Stromaufnahme deutlich zu senken.

Netzteil mit Lasterkennung

Um unnötige Stromaufnahme durch ineffiziente Steckernetzteile zu vermeiden, die auch ohne angeschlossenen Verbraucher weiterarbeiten, nutzt dieses Referenzdesign die Technik von Schaltnetzteilen anstatt eines linearen Reglers. Die Wandlungs-Effizienz wird hierdurch deutlich verbessert. Zusätzliche Schaltungen aktivieren das eigentliche Netzteil nur dann, wenn tatsächlich ein Verbraucher angeschlossen ist. Dies reduziert die Verluste auf nur einige zehn Milliwatt.

Informationen zur PowerWise-Marke von National

Die Marke ‚PowerWise’ steht für das energieeffiziente Produkt-Portfolio des Unternehmens. Es umfasst Produkte mit einem herausragenden Verhältnis zwischen Performance und Stromaufnahme auf der Komponentenebene,
sowie Systemlösungen inklusive Intellectual Property (IP), Referenz-Designs und hochintegrierte ICs, die speziell zur Erzielung maximaler Energieeinsparungen auf Systemebene entwickelt wurden. Zur PowerWise-Familie von National gehören energieeffiziente Power-Management-Bausteine, Verstärker sowie Schnittstellen- und Datenwandler-Produkte.
Weitere Informationen über Nationals energieeffiziente Produkte, Ressourcen und Tools stehen zur Verfügung unter:

www.national.com/powerwise

Zu National Semiconductor
National Semiconductor entwickelt und fertigt energieeffiziente Analog- und Mixed-Signal-Halbleiter.
Die PowerWise^®-Produkte des Unternehmens ermöglichen Systeme mit geringerem Energiebedarf, verlängerter Batterielebensdauer und geringerer Wärmeentwicklung. National hat den Hauptsitz in Santa Clara, Kalifornien/USA.
Die europäische Zentrale des Unternehmens befindet sich in Fürstenfeldbruck nahe München.

www.national.com