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Energy Harvesting

Funksensoren versorgen

9. Juni 2015, 10:18 Uhr | Ralf Higgelke

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Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Alle Komponenten müssen energiesparend arbeiten

Funksensorknoten müssen mit wenig Energie auskommen. Das bedeutet auch, dass die Komponenten im System in der Lage sein müssen, mit geringer Energie auszukommen. Transceiver und Mikrocontroller erfüllen diese Anforderung bereits, bei Leistungswandler- und Batterieladelösungen ergibt sich aber ein anderes Bild. Linear Technology hat die integrierten Bausteine »LTC3388-1/-3« und »LTC4071« entwickelt, um diese speziellen Anforderungen zu erfüllen.

Der LTC3388 ist ein 3 mm x 3 mm großer, synchroner Abwärtswandler, der am Ausgang kontinuierlich bis zu 50 mA liefert (Bild 1). Er arbeitet an 2,7 V bis 20 V und eignet sich für viele Energy-Harvesting- und batterieversorgte Applikationen einschließlich »Keep alive«-Sensoren und Industriesteuerungen.

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Der LTC4071 ist ein Shunt-Akkuladesystem mit integriertem Akkupack-Schutz für Lithium-Ion/Polymer-Zellen (Bild 2). Zudem schaltet er den Akku bei geringer Kapazität ab, um Schäden durch Selbstentladung zu verhindern. Sein Betriebsstrom von 550 nA ermöglicht laut Hersteller die Ladung mit bislang unbrauchbar niedrigen Strömen aus intermittierenden oder kontinuierlichen Quellen, wie es bei Energy-Harvesting-Applikationen oft der Fall ist. Ein interner thermischer Akku-Konditionierer reduziert das Floaten der Spannung bei erhöhten Batterietemperaturen zum Schutz der Li-Ion/Polymer-Zellen, Knopfzellen oder Dünnschichtbatterien. Das IC wird in einem 2 mm x 3 mm großen DFN-Gehäuse geliefert und benötigt nur einen externen Widerstand in Serie mit der Eingangsspannung.