如何实现高效的高压能量采集系统设计.doc
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1、如何实现高效的高压能量采集系统设计能量收集通常涉及从非常低能量的环境源中清除能量涓流。对于这些应用,设计人员专注于能够将最小可用电压电平转换为有用功率的电路。相比之下,高能源需要一类能够有效处理由诸如太阳能电池板,热电发电机和压电装置等能量转换器产生的高电压电平的电路。设计人员可以使用包括凌力尔特,NJR,安森美半导体,ROHM半导体,意法半导体和德州仪器等制造商在内的可用设备实施高效的高压能量采集系统。对于低能耗应用,高效能源 - 收集IC和模块,如Advanced Linear Devices EH4205,Linear Technology LTC3108和Texas Instrumen
2、ts BQ25570,旨在清除传感器的功率,从而产生低至20 mV的有限电压,最高可达6 V左右。在这些系统的核心,升压转换器可为电路供电和为超级电容器和电池充电提供低电压。高能源及其各自的传感器可产生的输出电压水平容易超过这些电压的最大输入范围。低压设备。例如,Phoenix Contact 2885456模块等太阳能电池板可产生近18 V的输出电压。在工业应用和其他高能环境中受到高振幅振动的驱动,压电器件可以达到几十伏的输出电平。类似地,当TEG的两侧之间存在足够大的温差时,热电发电机可以产生类似的电压输出水平,尽管实现该温差可能是最困难的任务。Wide-VIN转换器能量收集设计存储超出负
3、载直接使用的超额收集功率。对于高能源,设计人员将使用降压转换器将传感器输出电压降低到适合为电路供电和为电池或其他能量存储设备充电的水平。对于这些应用,能量收集中固有的波动决定DC具有宽VIN范围的/DC转换器。例如,ROHM Semiconductor BD9G341EFJ提供12 V至76 V的VIN范围,而Texas Instruments LM5017具有更宽的VIN范围,范围从7.5 V至100 V.对于需要支持较低VIN限制的应用,设计人员可以转向降压/升压转换器,如NJR NJM2360或安森美半导体NCP3163,两者都支持VIN范围低至2.5 V但扩展至40 V.这些器件需要最
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