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DESIGN CORNER
量採集可以被用於減少或消除物 聯網終端裝置上的電池使用。當 物聯網裝置需要傳輸或接收資料 時,能源本身通常不規則且不一定 可用,因此通常需要一個能量緩衝 器或存放裝置,可以是可充電電池 或電容(或超級電容)。如圖4所示, 同時還需要一個能量採集電源管 理IC (EH PMIC)來處理子系統採 集的能量、管理供給能量緩衝器 的電量,並在需要時為負載供電。 各種能量採集技術具有不同的電 氣特性,熱電採集器在低電壓下會 產生連續的直流電流,因此具有低 阻抗。雖然太陽能電池也會產生低 直流電壓,但它的電流和阻抗會隨 著光照強度變化。
圖4:EH PMIC用於管理能量緩衝器的充電並為應用負載供電。
以得到提升,也可以將單個PMIC 用於多種應用,甚至可以在產品開 發後期再選擇能量採集技術(如果 需要的話)。
結論
透過最佳化無線協議、低能 耗微處理器設計、低功耗感測器, 以及提高微能量採集效率,收集環 境能量有助於減少或消除電池使 用並延長物聯網終端裝置的工作 壽命。在對特定微能量收集技術進 行融合時,EH PMIC的最新技術進 展可以讓系統設計的尺寸、成本和 複雜性管理更加靈活。
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圖 3:採集環境能源的功率密度。
當今市場上典型的EH PMIC 都有固定的架構和輸入電壓範圍, 這是為了與特定類型的採集器配 合使用。如果單獨一個電源不能 滿足系統的要求,那就不可能使 用這種替代採集器來採集額外的 環境能源。因此,如果需要多種能 源融合起來,而且每種能源都需 要一個專用的EH PMIC,將增加
一些EH PMIC可以使用外部 電路進行修改,以調節能量採集 器的輸出。然而,為了簡化系統 設計,Trameto的EH PMIC (稱 為OptiJoule)提供的輸入可以自 動適應各種類型的連接採集器, 並最大程度提高緩衝器的功率供 給,且無需外部電路。該產品有多 個版本型號,分別用於單個輸入 或多個(最多四個)輸入。多輸入版 本有較強的靈活性,可連接相似 或不同類型的採集器。因此,借助 OptiJoule,微能量採集的能力可
系統成本、尺寸和功耗,還會讓設 計更複雜。
2021年10月 | www.eettaiwan.com