Các dòng PAC1761 và PAC1861 mới của Microchip hỗ trợ giám sát năng lượng kỹ thuật số ở mức điện áp lên tới 65V, giúp hệ thống nguồn 48V theo dõi mức tiêu thụ theo thời gian và chủ động ứng phó với những biến động điện áp, dòng điện.
Theo đó, Microchip Technology vừa công bố hai dòng thiết bị giám sát năng lượng kỹ thuật số PAC1761 và PAC1861, hướng đến các hệ thống sử dụng kiến trúc nguồn 48V trong ô tô, trung tâm dữ liệu, AI, hạ tầng mạng và các ứng dụng công nghiệp.
Sự gia tăng nhu cầu công suất đang thúc đẩy nhiều hệ thống chuyển sang kiến trúc 48V nhằm cải thiện hiệu quả phân phối năng lượng. Khi đó, việc chỉ theo dõi điện áp hoặc dòng điện tại một thời điểm không còn đủ để đánh giá đầy đủ tình trạng của hệ thống. Các nhà thiết kế cần thêm dữ liệu về mức tiêu thụ năng lượng theo thời gian để có thể phát hiện sớm những thay đổi bất thường và đưa ra phản ứng phù hợp.
Giám sát năng lượng vượt ra ngoài các phép đo tức thời
PAC1761 và PAC1861 được Microchip phát triển nhằm đáp ứng nhu cầu này, kết hợp khả năng đo lường các thông số điện với chức năng theo dõi năng lượng tích lũy.
Hai dòng thiết bị hỗ trợ đo điện áp lên tới 65V, đồng thời có khả năng chịu các xung quá áp tức thời lên tới 75V. Khoảng dự phòng này hướng đến những hệ thống nguồn 48V, nơi các biến động điện áp có thể xuất hiện trong quá trình chuyển đổi tải hoặc khi hệ thống gặp điều kiện vận hành bất thường.
Thay vì chỉ cung cấp dữ liệu về trạng thái nguồn tại một thời điểm, thiết bị có thể sử dụng dữ liệu năng lượng tích lũy để hỗ trợ hệ thống đánh giá xu hướng tiêu thụ trong thời gian dài hơn.
Theo Microchip, cách tiếp cận này cho phép các nhà thiết kế xây dựng cơ chế quản lý nguồn chủ động hơn, đặc biệt trong những hệ thống mà tải có thể thay đổi nhanh và yêu cầu về độ ổn định nguồn ngày càng cao.
Ông Keith Pazul, Phó chủ tịch phụ trách bộ phận kinh doanh giải pháp tuyến tính tín hiệu hỗn hợp của Microchip, cho biết nhu cầu của ngành đang chuyển từ việc đơn thuần đo công suất tức thời sang phân tích hành vi sử dụng năng lượng trên toàn hệ thống và trong suốt vòng đời thiết bị.
Theo đại diện Microchip, PAC1761 và PAC1861 được thiết kế để cung cấp dữ liệu về cả điều kiện nguồn tại thời điểm đo lẫn mức tiêu thụ năng lượng tích lũy. Các tùy chọn thiết bị và đóng gói tương thích chân cắm cũng được đưa vào nhằm giúp nhà phát triển linh hoạt hơn khi lựa chọn cấu hình, đồng thời hạn chế tác động khi phải thay đổi linh kiện.
Cảnh báo có thể cấu hình cho tải và nguồn
Một điểm đáng chú ý của các thiết bị mới là hệ thống cảnh báo có thể lập trình. Nhà thiết kế có thể thiết lập các giới hạn liên quan đến điện áp, dòng điện và công suất để phát hiện những trạng thái bất thường trong hệ thống nguồn.
PAC1761 và PAC1861 cũng hỗ trợ cấu hình các giới hạn về tốc độ tăng hoặc giảm của tín hiệu. Tính năng này có thể được sử dụng để nhận diện những thay đổi tải đột ngột, thay vì chỉ phát hiện khi một giá trị đã vượt qua ngưỡng cố định.
Bên cạnh các thông số tức thời, ngưỡng năng lượng tích lũy cũng có thể được thiết lập. Nhờ đó, hệ thống có thêm cơ sở để đưa ra các quyết định quản lý nguồn dựa trên cả tình trạng hiện tại và lịch sử sử dụng năng lượng.
Cách tiếp cận này đặc biệt phù hợp với các nền tảng có tải biến động mạnh, nơi mức tiêu thụ năng lượng trong một khoảng thời gian có thể quan trọng không kém giá trị điện áp hoặc dòng điện tại một thời điểm cụ thể.
Hai phiên bản ADC 12-bit và 16-bit
Microchip cung cấp PAC1761 với độ phân giải 12-bit và PAC1861 với độ phân giải 16-bit, đáp ứng những yêu cầu khác nhau về khả năng đo lường.
Các thiết bị có nhiều lựa chọn đóng gói gồm VDFN-8, tương tự SOT23-8, VDFN-10 và MSOP-10. Một số phiên bản cũng đáp ứng các yêu cầu dành cho ứng dụng ô tô.
Khả năng tương thích chân giữa các tùy chọn là một trong những điểm được Microchip nhấn mạnh. Với thiết kế phần cứng phù hợp, việc chuyển đổi giữa các linh kiện có thể được thực hiện với ít thay đổi hơn trên bo mạch khi yêu cầu về chi phí, nguồn cung hoặc hiệu năng thay đổi.
Điều này có thể giúp giảm rủi ro trong quá trình phát triển sản phẩm, đồng thời rút ngắn thời gian đánh giá và kiểm định khi cần lựa chọn linh kiện thay thế.
Hướng đến ô tô, AI và trung tâm dữ liệu
Các ứng dụng mục tiêu của PAC1761 và PAC1861 trải rộng từ hệ thống ô tô, máy chủ và trung tâm dữ liệu/AI đến thiết bị mạng, viễn thông, công nghiệp và hệ thống cấp nguồn qua Ethernet (PoE).
Đặc biệt, kiến trúc nguồn 48V đang ngày càng được quan tâm trong các hệ thống yêu cầu công suất cao. Việc bổ sung khả năng theo dõi năng lượng tích lũy giúp bộ điều khiển có thêm dữ liệu để quản lý các tải thay đổi liên tục.
Trong các hệ thống phân phối nguồn 48V, khả năng chịu điện áp cao hơn mức vận hành danh định cũng đóng vai trò quan trọng nhằm hạn chế rủi ro do các xung quá áp trong quá trình vận hành.
Hỗ trợ phát triển phần cứng và phần mềm
Để hỗ trợ quá trình đánh giá, Microchip cung cấp bảng mạch dùng thử EV12R33A cùng bộ công cụ phần mềm dành cho nhà phát triển.
Các tài nguyên bao gồm giao diện dòng lệnh Python đi kèm thư viện, trình điều khiển Linux và thư viện C tổng quát. Microchip cũng cung cấp nhiều mã nguồn mẫu dành cho các nền tảng MCU khác nhau.
Những công cụ này cho phép nhà phát triển đánh giá khả năng đo lường, cấu hình cảnh báo và tích hợp thiết bị vào kiến trúc quản lý nguồn trước khi đưa vào thiết kế sản phẩm hoàn chỉnh.
Giá bán và thời điểm cung cấp
Microchip cho biết các sản phẩm thuộc dòng PAC1761 và PAC1861 hiện đã được cung cấp trên thị trường. Giá khởi điểm từ 0,56 USD mỗi chip với đơn hàng 10.000 sản phẩm, áp dụng cho các mã PAC1761T-3E/E3 và PAC1861T-1E/3P sử dụng package MSOP-10.
Bảng mạch dùng thử EV12R33A có giá 49 USD. Các sản phẩm và bộ công cụ phát triển có thể được đặt mua trực tiếp từ Microchip hoặc thông qua mạng lưới đại diện bán hàng và nhà phân phối được Microchip ủy quyền trên toàn cầu.