【技术大神】多功能负载开关SGM2588A在智能监控设备中的应用

时间： 2018-01-30 来源：世强作者：陈琪

技术问答

智能家居是物联网应用的重要部分之一，也是让人们直观感受到物联网技术带来便利的使用场景之一。智能家居领域涉及到的物联终端设备不仅门类众多，而且需求多样。今天给大家介绍的应用是关于智能家居领域常用的智能监控设备。

本款智能监控设备包含电源单元、主控单元、无线单元、按键单元、温湿度监测单元、颗粒物探测单元、显示单元及摄像头单元，其中电源单元细分为电池单元、LDO单元及SGM2588A 负载开关单元。具体的产品功能架构框图如下：

图1 智能监控设备功能架构图

本款设备不仅提供视频监控、温湿度和PM2.5监测及显示，还能依据用户近端按键指令及远程指令开启或者关闭以上4种功能。

为了实现近端和远端的开关控制，同时增强省电特性，笔者在本款设备开发中使用了SGMICRO公司推出的SGM2588A芯片。

由以上产品功能架构图可以看到，电池供电电压经过LDO芯片降压输出2.5V、3.3V和5V电压信号，分别为按键单元、无线单元、主控单元、温湿度监测单元、颗粒物探测单元、显示单元和摄像头单元提供供电电源。使用负载开关作为温湿度监测单元、颗粒物探测单元、显示单元、摄像头单元与LDO降压输出电源信号之间的开关，由主控单元提供EN使能信号，实现以上4个功能单元供电电源信号的开关，即实现以上4个功能单元的开启和关闭管理。

温湿度监测单元、颗粒物探测单元、显示单元和摄像头单元所需的供电电源信号包含2.5V、3.3V和5V，共3种电压值。SGM2588A的VIN管脚支持的电压范围是2.5V~5.5V，囊括了4个功能单元所需供电电压值。4个功能单元就都可以使用同一型号的的负载开关SGM2588A，不仅减少了硬件工程师电路设计工作量，在产品后期批量生产采购物料时，也能降低BOM成本。

本款智能监控设备是智能家居领域的终端产品，在设计前期规划的卖点是开关控制灵活、待机时间持久、多维的设备防护，为用户提供最大的安全保障及良好的使用体验吸引并留住顾客，抢占更大的市场份额。SGM2588A助力实现本款终端设备的卖点功能。

4片SGM2588A都提供EN使能管脚，依据主控单元输出的EN信号开启或关断4个功能单元的供电电源，让各单元的开启和关断具备绝对的自由度。主控单元使用3.3V供电，输出的EN信号高电平为3.3V。可能有人担心3.3V的EN使能信号无法接入SGM2588A实现2.5V和5V电源电压信号的开关，这点可以放心，SGM2588A芯片EN端口可以接入-0.3V~5.5V电平信号，只要EN信号电平高于1.6V即可判断为高电平，开启SGM2588A后在VOUT管脚上输出相应的电压信号。

SGM2588A在整个智能监控设备中只有开启和关断两种状态。开启时自身的静态电流消耗仅23uA，关断时电流消耗更是小到0.1uA。4片SGM2588A自身的能源消耗是微乎其微的，不给智能监控产品带来额外的能源负担。

SGM2588A芯片以SOT-23-5封装的小身躯，在实现2.5V、3.3V和5V供电电源开启和关断功能的同时，还额外提供多重保护功能。温湿度监测单元、颗粒物探测单元、显示单元和摄像头单元在智能监控设备中启动瞬间电流最大，过大的电流冲击会缩短智能监控设备中电子元器件的使用寿命。SGM2588A自带的软启动功能可以有效的减缓各单元开启时瞬间启动电流对整个设备的电源单元的冲击。智能监控设备运行过程中，如果温湿度监测单元、颗粒物探测单元、显示单元和摄像头单元突然出现电流大于1.1A或 SGM2588A芯片结温超过150℃，SGM2588A会自动开启过流保护功能和过温保护功能，切断供电的同时在FAULT#管脚上输出中断信号送给主控单元。这样的操作不仅可以避免出现SGM2588A高温烧毁和4个功能单元过流烧毁问题，还便于确认是哪个单元故障，后续进行维修。

SGM2588A实现温湿度监测单元、颗粒物探测单元、显示单元和摄像头单元电源开关控制及保护功能的具体应用电路图如下，4个单元的电路类似，仅仅是信号名称不同而已：

图2 SGM2588A应用电路图

从以上多个角度来分析和评价SGM2588A在智能监控设备中的应用，作为读者的您是否也认同我的选择，是否也想申请样品用用看呢。期待大家亲身体验，绝不会失望的喔。

技术顾问：风九

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haibinxing Lv7. 资深专家 2018-12-06

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陌然 Lv6. 高级专家 2018-11-13

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海绵宝宝 Lv7. 资深专家 2018-11-12

写得不错
burt Lv4. 资深工程师 2018-11-09

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自主知识产权 Lv7. 资深专家 2018-11-09

支持

天府大懒猫 Lv6. 高级专家 2018-10-14

这种倒是新思路，之前没想过这样做低功耗
Techm Lv8. 研究员 2018-10-12

谢谢
海波 Lv8. 研究员 2018-10-12

学习
酷乐 Lv7. 资深专家 2018-09-05

学习
MH居士 Lv3. 高级工程师 2018-08-30

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