Новая микросхема SPV1050 – высокоэффективный микропотребляющий сборник энергии окружающей среды с зарядным устройством, повышает гибкость, упрощает конструкцию и расширяет возможности устройств с автономным питанием.
Сбор энергии окружающего света или тепла для питания небольших электронных устройств, таких как беспроводные сенсоры, выносные узлы промышленного оборудования, контроллеры «умного дома», носимые мониторы, устраняет необходимость в проводах и батареях питания. Ожидается что в будущем сотни миллионов этих устройств, работающих от небольшого количества энергии, собранной из окружающей среды, будут развернуты в офисных зданиях, домах, гостиницах, на объектах промышленной и транспортной инфраструктуры.
Микросхема SPV1050 компании STMicroelectronics идеально подходит для обеспечения питания устройств, потребляющих от нескольких микроватт до нескольких милливатт мощности, и может применяться как в преобразователях тепловой энергии, так и энергии солнца в электрическую энергию, причем работающих как на улице, так и внутри помещений.
SPV1050 – микропотребляющая микросхема сбора энергии. Она выполняет больше функций чем другие аналогичные устройства. Она позволяет уменьшить размеры и сэкономить на стоимости комплектующих готового изделия. Два стабилизатора напряжения 1,8 и 3,3 В этой МС позволяют непосредственно питать микроконтроллеры и беспроводные приемопередатчики. Технология слежения за точкой максимальной мощности (МРРТ) постоянно оптимизирует сбор энергии, но, при необходимости, эта функция может быть отключена. Схема заряда поддерживает широкий диапазон типов гальванических элементов и батарей, включая Li-ion, Li-Pol, LiCoO, NiMH и NiCd, а также ионисторы.
«Сбор энергии окружающей среды обеспечивает экологические преимущества, помогает снизить стоимость пользования оборудования, и все чаще используется по мере роста эффективности преобразования энергии и снижения энергопотребления типовых систем, — сказал Маттео Ло Прести, вице президент группы и генеральный директор подразделения промышленных схем и преобразователей компании STMicroelectronics. – Замечательная эффективность сбора энергии в сочетании с непревзойденной гибкостью и интегрированными функциями позволяет инженерам реализовать множество новых возможностей на промышленных и потребительских рынках».
Внутренний понижающе-повышающий преобразователь позволяет микросхеме SPV1050 подключатся напрямую к любым термоэлектрическим генераторам (ТЭГ) или солнечным элементам. При этом данный преобразователь позволяет сохранять работоспособность в широком диапазоне входных напряжений от 0,18 до 8 В. Средний КПД 90% позволяет быстро заряжать аккумуляторы даже при низких уровнях входной мощности, в то время как высокая точность фиксации рабочей точки вблизи МРТТ увеличивает отбор энергии от ТЭГ или солнечных элементов. Кроме того, интегрированный в микросхему контроллер заряда аккумуляторов, используя точные пороги повышения напряжения и окончания заряда, обеспечивает безопасную логику управления, предотвращающую чрезмерный заряд батарей, что увеличивает срок их службы. Функциональная схема микросхемы SPV1050 и типовая схема ее включения показаны на рисунке.
Микросхема V1050 имеет следующие отличительные особенности:
- Отбор энергии от бестрансформаторных термоэлектрических генераторов (TEG) и фотогальванических PV-модулей (солнечных батарей);
- Высокая эффективность отбора от всех источников — и PV, и TEG;
- Максимальный ток заряда батареи 70мА;
- Встроенный понижающий/повышающий DC/DC-преобразователь;
- Настраиваемый (от 2,5 до 5,3 В) уровень напряжения заряда батареи (точность ±1%);
- Настраиваемый (от 2,1 до 3,6 В) уровень напряжения разряда батареи (точность ±1%);
- Два полностью автономных LDO (выходные напряжения 1,8 В и 3,3 В);
- Выводы управления включением/отключением LDO;
- Функция отключения батареи (защиты батареи);
- Вывод (с открытым стоком) индикации подключенной батареи и продолжения заряда;
- Функция МРРТ, программируемая внешними резисторами.
Микросхемы SPV1050 будут доступны в малогабаритных 20-контактных корпусах QWN (размерами 3х3х1 мм) или WLCSP.
Автор: Виталий Ничик, г. Киев
