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Systemdesign / Energy-Harvesting

Temperaturgradienten effizient wandeln


Fortsetzung des Artikels von Teil 5

Solarenergie

Der LTC3106 ist eine weitere Komponente für Energie-Harvesting. Der Buck-Booster wird über einer Eingangsspannung von 330 mV bis 5,5 V betrieben und ist für kleine Solarmoduleingänge in der Größe einer Visitenkarte geeignet. Ein automatisches Power-Path Management ist für zwei Eingänge optimiert. Im Leerlauf zieht der LTC3106 1,6 µA und erzeugt gleichzeitig eine Ausgangsspannung von bis zu 5 V aus beiden Eingangsquellen. Wenn die primäre Stromquelle nicht verfügbar ist, schaltet der LTC3106 nahtlos auf die Backup-Stromquelle um.

Bild 14: LTC3106 Solarzelleneingang mit Backup-Schema für Primärbatterien
Bild 14: LTC3106 Solarzelleneingang mit Backup-Schema für Primärbatterien
© Analog Devices

Der LTC3106 ist entweder zu wiederaufladbaren oder primären Zellenbatterien kompatibel und kann eine Backup-Batterie nachladen, wenn ein Energieüberschuss vorhanden ist. Die optionale Steuerung des maximalen Leistungspunktes gewährleistet, dass die Leistungsübertragung zwischen Stromquelle und Last optimiert wird. Die Ausgangsspannung und die Backup-Spannung werden digital programmiert, wodurch die Anzahl der erforderlichen externen Komponenten reduziert wird. Der Zero-Power Shelf-Mode stellt sicher, dass die Backup-Batterie geladen bleibt, wenn sie längere Zeit mit dem LTC3106 verbunden bleibt. Ein typischer Anwendungsplan ist in Bild 14 dargestellt.

Fazit

Auch wenn einige Energiequellen nur geringe nutzbare Energie liefern, wie im Designbeispiel mit einem 40 mm x 40 mm-TEG gezeigt, können damit drahtlose Sensoren ohne Batterien betrieben werden. Mit dem Arbeitsbereich von bis zu 20 mV bietet der LTC3108 eine effektive Power-Management-Lösung, die eine thermische Energiegewinnung für die Versorgung von drahtlosen Sensoren und anderen Niedrigleistungsanwendungen aus gängigen thermoelektrischen Geräten ermöglicht. (ct)


  1. Temperaturgradienten effizient wandeln
  2. Integrierte Schaltungen zur Energieernte
  3. Lastenabgleich
  4. TEG-Auswahl zur Stromerzeugung
  5. Lastabgleich am Sensorknoten
  6. Solarenergie

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