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PMICs für Energy-Harvesting-Anwendungen

12. April 2022, 8:22 Uhr | Iris Stroh
PMICs
PMICs für Energy Harvesting
© e-peas Semiconductors

e-peas hat drei weitere Power-Management-ICs (PMICs) für die Realisierung von Energy-Harvesting-Systemen entwickelt. Zu den technischen Neuerungen dieser neuen Bausteine gehört eine konstante Reglung der Eingangsspannung, so dass sie sich für eine diskontinuierliche und gepulste Stromzufuhr eignen.

Der AEM00330 von e-peas ist ein vollständiges Power-Management-IC, während der AEM00300 ein Lade-IC für Speicherelemente ist. Beide Chips sind »selbst konfigurierbar« und können automatisch zwischen Buck-, Buck-Boost- und Boost-Betrieb umschalten. Dies ermöglicht eine schnellere Anpassung an unterschiedliche Quellen-, Speicher- und Lastanordnungen (Step-up, Step-down usw.) und maximiert die Energieübertragungsfähigkeiten dieser ICs. Sie wurden so konzipiert, dass sie sofort auf die Energie am Eingang reagieren, sobald ein vordefinierter Schwellenwert überschritten wird - was zu einer schnellen und effektiven Energiegewinnung führt. Der Betriebseingangsspannungsbereich reicht von 140 mV bis 4,5 V, so dass Leistungspegel von 3 µW bis 570 mW gehandhabt werden können. Ein weiteres Merkmal ist die Möglichkeit, zwischen der Versorgung der Last und des Speicherelements umzuschalten, was eine größere Flexibilität bei Anwendungen ermöglicht, bei denen der Schwerpunkt zunächst auf dem einen oder dem anderen Element liegen sollte. Zu den möglichen Einsatzgebieten dieser ICs gehören Türzugangssysteme, intelligente Schalter für ein intelligentes Haus oder ein intelligentes Gebäude, Point-of-Sales-Einheiten (PoS) und intelligente Laufschuhe.

Der AEM00940 ist eine Boost-Lösung, die für eine hocheffiziente Energieübertragung von Quellen mit einer niedrigeren Spannung als die des Speicherelements konzipiert ist. Er hat einen LDO-basierten Ausgang anstelle eines DC/DC-basierten. Die wählbare Betriebseingangsspannung reicht von 50 mV bis 4,5 V.

Diese drei PMICs eignen sich nicht nur für gepulste und intermittierende Quellen, sondern auch für Quellen, die eine lange Zeit benötigen, um ihren Leerlauf zu erreichen.

Alle drei neuen e-peas-Bausteine sind als Speicherelemente vielseitig einsetzbar, so dass sie für Energy Harvesting-Implementierungen mit ein- und zweizelligen Superkondensatoren, Li-Ion, LiFePO4, Li-Po, NiCd, Dünnschichtbatterien und Festkörperbatterien verwendet werden können. Alle verfügen über wählbare und einstellbare Schutzmechanismen für die Speicherelemente, die eine Überladung und Überentladung abdecken.

Der AEM00330 wird in einem 40-poligen QFN-Gehäuse mit den Abmessungen von 5 mm x 5 mm geliefert. Der AEM00300 wird in einem 4mm x 4mm großen 28-Pin QFN-Gehäuse geliefert, während der AEM00940 ein 5mm x 5mm großes QFN28-Gehäuse hat. Sie können jeweils an die spezifischen Verpackungsanforderungen der Kunden angepasst werden und sind für Großserienbestellungen auch im Bare-Die-Format erhältlich (wie für die gesamte e-peas-Produktfamilie). Dedizierte Evaluierungskits (EVKs) für jeden der neuen PMICs werden in Kürze verfügbar sein und es Ingenieuren ermöglichen, die umfangreichen Konfigurationssätze zu testen.

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