LTC3588 è una soluzione per l'energy harvesting. LTC3588 fa parte di una vasta gamma di sensori e controllori di bassa potenza che si alimentano da fonti alternative di energia come mezzo principale o supplementare.
I trasduttori che generano energia elettrica da fonti fisiche prontamente disponibili come le differenze di temperatura (generatori termoelettrici o termopili), le vibrazioni meccaniche (dispositivi piezoelettrici o elettromeccanici) e la luce (dispositivi fotovoltaici) sono fonti valide di energia per molte applicazioni. Numerosi sensori wireless, i monitor remoti, ed altre applicazioni di bassa potenza sono sulla buona strada per diventare dispositivi che consumano quasi zero corrente.
Linear Technology continua a far crescere la sua famiglia di circuiti integrati per la "energy harvesting" per affrontare i requisiti dell'energia verde. L'LTC3588-1 è l'ultimo dispositivo di questa crescente famiglia che si può alimentare da vibrazioni meccaniche.
L'LTC3588-1 integra un raddrizzatore a ponte, onda intera e bassa perdita con un convertitore buck a elevata efficienza per il recupero dell'energia prodotta da vibrazioni ambientali tramite trasduttori piezoelettrici e la sua successiva conversione in un'uscita ben regolata per l'alimentazione di microcontroller, sensori, convertitori di dati e componenti di trasmissione wireless. Questo dispositivo funziona in un intervallo di tensioni in ingresso compreso tra 2,7 V e 20 V e supporta quindi un'ampia gamma di trasduttori piezoelettrici, oltre che altre fonti di energia con elevata impedenza in uscita.
Una soluzione per l'energy harvesting LTC3588-1
Il convertitore buck DC/DC ad alta efficienza di cui è dotato l'LTC3588 è in grado di fornire fino a 100 mA di corrente di uscita continua o carichi a impulsi superiori. La sua uscita può essere programmata su una delle quattro tensioni fisse previste (1,8 V, 2,5 V, 3,3 V o 3,6 V) per l'alimentazione di un trasmettitore o di un sensore senza fili. La corrente di riposo è di appena 950 nA con l'uscita in regolazione (senza carico), ottimizzando così il livello di efficienza generale, in pieno rispetto dell'energy harvesting.
L'LTC3588-1 è progettato non solo per interfacciarsi direttamente con un trasduttore piezoelettrico o un'altra fonte di alimentazione AC, ma anche per rettificare la forma d'onda della tensione e immagazzinare l'energia recuperata in un condensatore di accumulo esterno – il tutto dissipando al contempo l'energia in eccesso tramite un regolatore di derivazione interno.
Grazie alla modalità ULVO (Undervoltage Lockout) con bassissima corrente di riposo (450 nA) e un'ampia finestra di isteresi è possibile accumulare la carica sul condensatore di accumulo fino a quando parte della carica immagazzinata non viene trasferita all'uscita dal convertitore buck.
Nella sua modalità sleep in assenza di carico, l'LTC3588-1 regola la tensione di uscita, consumando solo 950 nA di corrente di riposo e continuando a caricare il condensatore di accumulo. L'LTC3588-1 richiede un numero minimo di componenti esterni ed è offerto sia in un package DFN da 3x3 mm sia in un package MSOP-10 con caratteristiche termiche avanzate in modo da fornire una soluzione compatta per un'ampia gamma di applicazioni di energy harvesting.
La versione LTC3588EDD-1 è disponibile in un package DFN da 3x3 mm, mentre il modello LTC3588EMSE-1 è offerto in un package MSOP-10 con caratteristiche termiche avanzate. I prezzi partono da $2,95/cad. per 1.000 unità. Sono inoltre disponibili le versioni per il funzionamento a temperature industriali, l'LTC3588IDD-1 e l'LTC3588IMSE-1, a un prezzo di partenza di $3,47 cad. per quantità di 1.000 pezzi.
Tutte le versioni sono disponibili a magazzino.
Per maggiori informazioni visitare il sito web all'indirizzo www.linear.com.
LTC3588 - caratteristiche, video e slide di presentazione
Caratteristiche: LTC3588-1
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Corrente di riposo in ingresso di 950 nA (uscita in regolazione – nessun carico)
Corrente di riposo in ingresso di 450 nA in modalità UVLO
Tensione di esercizio in ingresso compresa tra 2,7 V e 20 V
Raddrizzatore a ponte con onda intera e bassa perdita integrato
Tensione di uscita selezionabile tra 1,8 V, 2,5 V, 3,3 V e 3,6 V
Fino a 100 mA di corrente di uscita
Convertitore buck DC/DC di tipo isteretico ad alta efficienza integrato
Regolatore di derivazione per la protezione dell'ingresso – pull-down fino a 25 mA con VIN ≥ 20 V
Ampio intervallo UVLO (Undervoltage Lockout) in ingresso
Package MSE a 10 conduttori e DFN da 3x3 mm
Per visualizzare il video, clicca sull'immagine
Ecco una soluzione rapida per entrare subito nel mondo dell’Energy Harvesting.
Da Sparkfun una scheda di valutazione sull’LTC3588
Questa scheda può essere utilizzata non solo per la raccolta di energia da sensori piezoelettrici, ma anche da altre fonti alternative.
C’è un ponte di ingresso rettificatore per gli elementi piezoelettrici (PZ1 e PZ2) e un ingresso diretto (VIN) per le fonti DC. Entrambi sono protetti a 20V.
Inoltre, la scheda può essere utilizzata semplicemente come un regolatore buck Nanopower standalone.
La condizione Ultralow (UVLO) consente di accumulare carica su
un condensatore di input fino a quando il convertitore buck, in modo
efficiente, trasferisce una parte della carica immagazzinata in uscita. Nella regolazione, l’LTC3588 entra in uno stato di sleep in cui entrambe le correnti di ingresso e uscita “quiescent current” sono minime. Il convertitore buck si accende e si spegne secondo necessità per mantenere la regolazione.
Quattro tensioni di uscita (1.8V, 2.5V, 3.3V e 3.6V) sono selezionabili da un pin e fino a 100mA di corrente di uscita continua. Tuttavia, i condensatori di uscita possono essere dimensionati per una maggiore corrente di burst. Uno
shunt di protezione in ingresso fissato a 20V consente di immagazzinare
energia superiore a un determinato quantitativo di capacità di ingresso.
Caratteristiche:
* 950nA ingresso corrente di riposo (in uscita nella regolazione – senza carico)
* 450nA ingresso corrente di riposo in UVLO \
* 2.7V a 20V campo di ingresso operativa
* Integrato a bassa perdita Full-Wave ponte raddrizzatore fino a 100mA di corrente d’uscita
* Tensioni di uscita selezionabili di 1.8V, 2.5V, 3.3V, 3.6V
* Alta efficienza Buck integrato DC / DC
* Protezione ingressi Shunt – Fino a 25 mA a discesa nella VIN ≥ 20V
* Blocco di minima tensione di ingresso (UVLO) Range
Sul sito Sparkfun, sono disponibili anche lo schema elettrico ed i file Eagle Cad della scheda di valutazione per ltc3588
Concordo con il commento di Francone. Per chi fosse interessato a conoscere i valori di potenza in gioco, esiste un White Paper con una stima prodotta da Texas Instruments la quale fornisce i seguenti dati:
Le applicazioni sono innumerevoli, tra cui, molto importante, il settore bio-medicale
L’LTC3588-1 converte la corrente da un Pezosensor o da altre fonti. L’energia va in un regolatore step-up a 5V.
——
Ionela
L’Elettronica Open Source
Il consiglio che posso darti è:
Fai una ricerca generale sull’Energy Harvesting (gooooogle)
Fai una ricerca specifica sul sito Linear Technology di tutta la documentazione su Energy Harvesting, Datasheet ed Application Note (o Design Note).
Se trovi la soluzione bene, altrimenti sperimenta, sperimenta e sperimenta!
Trova l’applicazione che piu si avvicina a quello che cerchi e modificala.
L’energy harvesting, a mio avviso, ha ancora molto da offrire (e quindi ci sarà molto da scoprire)
P.S. leggi la Design Note DN483 in pdf della Linear, in particolare le fonti di energia presenti nell’ambiente (ottimo punto di partenza)
Ciao, produrre energia con un piccolo dispositivo, immagino un dispositivo piu grande cosa potrebbe fare, bisogna trovare un modo per poterlo applicare in maniera seria non in modo sperimentale. Grazie
La cosa è seria! Leggi qui:
http://it.emcelettronica.com/energie-rinnovabili-dall%E2%80%99asfalto-riscaldamento
e qui:
http://it.emcelettronica.com/tag/energy-harvesting
La sperimentazione comunque c’è e ci sarà per aumentare il rendimento, o meglio la quantità di energia generata, che come avrai visto è bassa, ma comunque abbastanza per alcune applicazioni e …. per sperimentare 🙂
Vedi anche i links del mio commento successivo 🙂
Ma che componenti esterni richiede? Se potete e volete, rispondetemi su [email protected]
Saluto e ringrazio enormemente il sito.
Patrizio