Como validar as transições de energia de dispositivos IoT

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Carga eletrônica de corrente contínua de bancada
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Reproduzir as mudanças na demanda de energia da IoT

Os sistemas da Internet das Coisas (IoT) alimentados por bateria operam por meio de uma sequência de estados de energia, à medida que as funções de detecção, processamento, comunicação e inatividade são ativadas e desativadas. A validação do subsistema de energia requer a reprodução dessas mudanças na demanda de corrente, ao mesmo tempo em que se monitora como o trilho de alimentação responde ao longo da sequência operacional. Uma carga eletrônica programável pode representar a demanda elétrica do dispositivo a jusante, aplicando níveis de corrente definidos para cada estado operacional e controlando o tempo das transições entre eles. Repetir a mesma sequência de carga proporciona condições consistentes para avaliar o comportamento da tensão de alimentação à medida que o dispositivo emulado passa de um estado de corrente mais baixa para um estado de processamento ou atividade sem fio com corrente mais alta e, em seguida, retorna ao seu estado operacional de menor consumo de energia.

O teste de carga dinâmica amplia essa avaliação ao controlar a magnitude, a duração, a repetição e a taxa de transição da demanda de corrente aplicada ao subsistema de alimentação. Meça simultaneamente a tensão de alimentação e a corrente de carga para correlacionar cada mudança de estado programada com o desvio de tensão, a recuperação e o comportamento de estabilização no trilho de alimentação do dispositivo. Diferentes perfis de carga podem representar mudanças no comportamento da aplicação, incluindo detecção periódica, atividade do processador, transmissão sem fio e intervalos de inatividade mais longos, enquanto medições repetidas permitem que a resposta seja comparada entre diferentes condições de tensão de fonte e de carga. Esse método caracteriza como o subsistema de fornecimento de energia responde às mudanças na demanda do dispositivo sem exigir que o dispositivo IoT real reproduza uma sequência de atividades idêntica a cada medição.

Solução de validação da transição de energia para a IoT

O teste das transições de estado de alimentação na IoT requer a geração de variações repetíveis na demanda de corrente, ao mesmo tempo em que se mede a resposta do subsistema de alimentação CC ao longo de toda a sequência operacional. A solução utiliza uma carga eletrônica CC de bancada da Keysight para aplicar condições de carga programadas que emulam mudanças entre estados do dispositivo com corrente mais baixa e mais alta, e uma fonte de alimentação CC com seleção automática de faixa da Keysight para fornecer uma fonte controlada no lugar da bateria ou da fonte de alimentação CC a montante. Um osciloscópio da Keysight captura formas de onda de tensão e corrente correlacionadas no tempo à medida que a demanda de carga varia. As medições registradas mostram o desvio do trilho de alimentação, a recuperação e o comportamento de estabilização durante cada transição programada. Essa abordagem permite a validação repetível do subsistema de alimentação em diversas tensões de fonte, níveis de corrente, taxas de transição e sequências de estados operacionais da IoT.
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Diagrama de blocos da solução de validação da transição de energia para a IoT

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