사물 인터넷(IoT)을 통한 데이터 통신을 위해 협대역 NB-IoT 프로토콜을 사용하는 모듈은 서비스 또는 교체 없이 가능한 한 오래 지속되어야 하는 비충전식 배터리 팩에 의존하는 경우가 많다.
수명 및 성능 요구 사항으로 인해 이러한 IoT 시스템에서 배터리 팩의 사양이 초과되는 경우가 많아 최종 설계의 크기와 비용이 증가하는 동시에 전체 효율성이 감소한다. Microchip의 이 최적화된 전력 체계 참조 설계는 포트폴리오에서 선택한 부품을 사용하여 비충전식 배터리 팩 기반 NB-IoT 시스템을 위한 보다 안정적이고 효율적이며 경제적인 솔루션이 된다.
이러한 IoT 시스템은 시간의 99.9% 동안 저전력 모드를 유지하므로 시스템의 효율성은 정동작 및 누설 전류의 최적화에 크게 좌우된다. 이러한 저전력 모드는 유휴, 대기, PSM(절전 모드), DRX(불연속 수신) 또는 eDRX(확장 불연속 수신)의 형태로 다양한 수준의 절전 옵션을 제공한다.
이에 비해 NB-IoT 고전력 모드는 GSM 백업 링크(예: 2G/GSM 폴백)와 같은 작업을 달성하기 위해 짧은 기간의 더 높은 전류 펄스를 필요로 한다. 더 큰 배터리 팩의 이유 중 하나는 NB-IoT 무선 링크의 고전력 모드에 대한 더 높은 피크 전류 요구 사항이다.
배터리 팩의 출력 펄스 전류 제한으로 인해 GSM 백업 링크(TX)에 이러한 더 높은 전류 펄스를 제공하기 위해 슈퍼 커패시터(슈퍼캡)를 필요로 한다. 이 슈퍼캡은 다양한 환경 시나리오에서 고유한 누설 전류 손실 및 성능 제한으로 인해 종종 과도하게 지정된다.
상세 내용은 Optimized power scheme reference design avoids overdesign of IoT battery packs에 있다.
출처: element14
NB-IoT는 4G LTE 셀룰러 네트워크를 활용하여 장거리의 라이선스 스펙트럼에서 작동합니다. 두 가지 작동 모델과 전원 시스템의 설계와 배터리 팩의 사양에 영향을 미치는 다양한 전력 수준이 있습니다. 최신 협대역 IoT/LTE cat-M1 솔루션은 LoRa/Sigfox 및 독점 저전력 RF와 같은 낮은 데이터 속도/장거리 RF에 비해 전력 소비 측면에서 훨씬 더 까다롭습니다. 이는 TX, RX 및 대기인 RF의 모든 단계에서 해당됩니다. GSM 백업 링크와 같은 기능이 필요한 경우 RF가 최대 몇 암페어(이 설계에 사용된 모듈의 경우 2.3A)의 최대 전류 소비까지 많은 양의 전력을 제공할 수 있어야 하기 때문에 상황이 더욱 악화됩니다. 숫자는 모듈마다 약간 다를 수 있지만 이 문서에 설명된 -design 접근 방식은 변경되지 않습니다.
