http://www.henanjusheng.com 2010-08-06 11:03
隨著電子電路目前已進(jìn)入采用微瓦能量進(jìn)行供電的時(shí)代,與之相對(duì)應(yīng)的能量獲取技術(shù)開(kāi)始得到重視并進(jìn)入一些半導(dǎo)體公司的發(fā)展規(guī)劃之中。
能量獲取技術(shù)不同于傳統(tǒng)的供電方式,其源自于“免費(fèi)”能源,包括熱量(熱電、溫差電堆)、振動(dòng)或應(yīng)變(壓電體)、光線(xiàn)(光電)、運(yùn)動(dòng)(線(xiàn)圈、磁體)等,用于給系統(tǒng)中的電池進(jìn)行充電或補(bǔ)充,甚至完全替代電池。
在發(fā)達(dá)國(guó)家,38%的電能消耗在建筑物上,高于運(yùn)輸業(yè)和工業(yè),其中21%為住宅,辦公樓為17%,采用樓宇自動(dòng)控制系統(tǒng)有望實(shí)現(xiàn)節(jié)能30%。具體的應(yīng)用在于可自供電、雙向通信工作的溫控器、窗控器等。
MCU和無(wú)線(xiàn)收發(fā)器的超低功耗技術(shù)已相當(dāng)成熟,使得控制器采用自供電方式成為現(xiàn)實(shí),控制器的周邊環(huán)境成為獲取能源的源,包括前面提及的熱量、電磁等。
在傳統(tǒng)的解決方案中,能量獲取和管理采用了復(fù)雜、低性能的分立解決方案,最大的問(wèn)題是消耗的能源甚至要高于其能夠從周邊環(huán)境中獲得的能源。
一些半導(dǎo)體制造商在這個(gè)領(lǐng)域開(kāi)始取得突破。下面給出兩個(gè)具體的例子:
凌力爾特公司的LTC3108采用了諧振升壓技術(shù)實(shí)現(xiàn)了能夠?qū)⒌椭?0mV的輸入電壓提升至可為其它設(shè)備供電的電壓,包括2.35V,3.3V,4.1V和5V。其通過(guò)采用一個(gè)外置的標(biāo)準(zhǔn)升壓變壓器(在20mV輸入時(shí)的線(xiàn)圈匝數(shù)推薦為1:100)和耦合電容,配合3108內(nèi)部的一個(gè)耗盡型MOSFET,實(shí)現(xiàn)在20mV輸入情況下的啟動(dòng)和能量獲取。一旦升壓程序建立完畢,即開(kāi)始提供穩(wěn)定的輸出電壓。
LTC3588-1則是通過(guò)采用壓電變換器產(chǎn)生能量的一個(gè)完整能量獲取解決方案:在輸入穩(wěn)定電流為950nA時(shí)可以提升100mA的輸出電流。
能量獲取和相對(duì)應(yīng)的能量管理技術(shù)正進(jìn)入倍受關(guān)注和快速發(fā)展的階段。這不僅創(chuàng)造了半導(dǎo)體領(lǐng)域的一個(gè)新的研發(fā)熱點(diǎn),同時(shí)也將成為低碳環(huán)境下的亮點(diǎn)應(yīng)用。