Två kretsar för att skörda låg energi, från källor med mycket låg spänning, och tre regulatorer med hög verkningsgrad är nya pusselbitar för konstruktörer av ”energy harvesting”. Som framgår av bilden är verkningsgraden hög redan vid mycket låg inspänning.

Solceller, termiska givare, vibrationsgivare och RF-detektorer är exempel på källor som kan leverera elektrisk effekt. Det rör sig dock om mycket låga effekter och starkt varierande spänning.
Texas Instruments pq25570 börjar arbeta redan vid 300 mV inspänning. Sedan tillåts inspänningen varier mellan 120 mV och 3 V. Verkningsgraden stiger snabbt med inmatad spänningsnivå, så som framgår av grafen ovan. En annan egenskap är att tomgångsströmmen ligger under 488 nA.
Kretsen har en funktion för att se till att högsta möjliga effekt extraheras (maximum power point tracking, MPPT), för att hantera effekten från solceller och termoelektriska generatorer och som sköter lagringen i laddningsbara litium-jonbatterier, tunnfilmsbatterier, superkondensatorer eller vanliga kondensatorer. Under långa perioder av lagring kan matningen till bq25570 kopplas bort via en ”ship mode”-sekvens vilket gör att kretsen drar bara 5 nA.
Kretsen pq25505 är en variant som har ännu lägre tomgångsström: 325 nA. Den har autonom gate-drivare för effektmultiplexer för att ge en sömlös överkoppling från källan till energiskördning och primärbatteriet. Funktionen gör att konstant effekt är tillgänglig när systemet behöver vara i drift, även i de fall ingen energi kan utvinnas genom skördning.
Efter kretsen för energiskördning behövs det en energieffektiv DC/DC-omvandlare för att ge lämplig spänning ut.
Texas Instruments lanserar nu tre olika, passande DC/DC-omvandlare av ”buck”-typ:
* TPS62740 kan trots sitt lilla format, 2×3 mm SON-kapsel, ge 300 mA ut från 1,8 till 3,3 V. Den har 360 nA viloström i aktivt tillstånd och drar 70 nA vid standby. Omvandlaren har 90 procents verkningsgrad redan under 10 µA utström.
* TPS62737 kan ge upp till 200 mA och 1,3 till 5 V ut.
* TPS62736 är begränsad till 50 mA och 1,5 till 5 V ut. Den har 370 nA viloström och den den uppnår 90 procents verkningsgrad under 15 µA.

Filed under: Utländsk Teknik