Технология сверхнизкого энергопотребления за счет сбора тепловой энергии

Компания e-peas объявила о внедрении микросхемы для управления питанием, специально оптимизированной для сбора энергии от тепловых источников при использовании беспроводных датчиков.

Поставляемая в компактном 28-контактном корпусе QFN, AEM20940 является высокотехнологичным устройством, основанным на запатентованной технологии, способной извлекать доступный входной ток до 110 мА. Получая энергию постоянного тока от подключенного теплового электрического генератора (TEG), AEM20940 может контролировать накопление энергии в перезаряжаемом элементе и одновременно подавать энергию в систему через 2 встроенных регулятора напряжения. Это регуляторы напряжения LDO с низким уровнем шума и высокой стабильностью 1,2 / 1,8 В + 2,5 / 3,3 В. Более низкое напряжение может использоваться для управления микроконтроллером системы, в то время как более высокое напряжение предназначено для высокочастотного приемопередатчика.

Благодаря развертыванию AEM20940 появляется возможность продлить срок службы батареи системы или, во многих случаях, полностью исключить основной источник питания из системы. Таким образом, можно устранить любую зависимость от необходимости регулярно заменять батареи (что часто связано с серьезными трудностями, а также с дополнительными расходами). Ключевой характеристикой устройства являются его способность запуска при сверхнизком энергопотреблении. Он может обеспечить холодный запуск (при отсутствии накопленной энергии) при входном напряжении 100 мВ и входной мощности 80 мкВт с помощью внешнего модуля. Сложные функции управления энергией обеспечивают быструю зарядку суперконденсатора и предупреждают о том, что запасенные запасы энергии заканчиваются.

«Наличие решения для сбора тепловой энергии, которое можно добавить в наш портфель, является значительным шагом вперед для компании, поскольку мы стремимся утвердить себя в качестве ведущего производителя микросхем в быстро развивающемся секторе сбора энергии, предлагая самые полные и инновационные продукты PMIC», объясняет Джеффрой Госсет, соучредитель и генеральный директор e-peas. «Это означает, что наши клиенты смогут разрабатывать системы IoT, которые могут эффективно извлекать энергию из окружающей среды независимо от доступных источников».

Основными целевыми приложениями, предусмотренными для AEM20940, являются мониторинг промышленных процессов, системы подготовки воздуха (HVAC) и прогнозное обслуживание.

Ключевые характеристики

• Сверхмалый запуск:
  • Холодный запуск с входным напряжением 60 мВ и входной мощностью 150 мкВт с помощью дополнительного внешнего модуля (типовое решение)
  • Холодный запуск с 380 мВ и 100 мкВт входной мощности без дополнительного внешнего модуля (типовое решение)
• Сверхмалый регулятор мощности:
  • Измерение напряжения холостого хода для MPPT (отслеживание точки максимальной мощности) каждые 21 с
  • Настраиваемый режим MPPT с программированием по 2-м проводам
  • Выбираемые коэффициенты Voc 50, 55 или 75%
  • Диапазон рабочих напряжений на входе от 50 мВ до 5 В
  • Диапазон рабочих напряжений MPPT от 50 мВ до 5 В
  • Согласование постоянного импеданса (ZMPPT)
• Встроенный регулятор LDO 1,2 / 1,8 В:
  • Ток нагрузки до 20 мА
  • Мощность динамически управляется внешним управлением
  • Выбор выходного напряжения
• Встроенный регулятор LDO 1,8 / 2,5 / 3,3 В:
  • Ток нагрузки до 80 мА с дропаутом 300 мВ
  • Мощность динамически управляется внешним управлением
  • Выбор выходного напряжения
• Гибкое управление хранением энергии:
  • Возможность выбора защиты от перезаряда и недозаряда для любого типа аккумуляторов или (супер) конденсаторов.
  • Быстрая зарядка суперконденсатора
  • Предупреждение нагрузке при разряде батареи
  • Предупреждение о включении регуляторов выходного напряжения
• Дополнительный основной аккумулятор:
  • Автоматически переключается на основной аккумулятор, когда вторичный аккумулятор разряжен
• Встроенный вывод для двухэлементного суперконденсатора