Spansion
Powermanagement-ICs für Energy Harvesting
Spansion hat eine neue Familie von Power-Management-ICs (PMICs) vorgestellt, mit denen das Unternehmen auf IoT-Anwendungen zielt, die über Energy Harvesting versorgt werden.
Die Bausteine können Batterien entweder ganz überflüssig machen oder zumindest die Laufzeit der IoT-Systeme mit Batterie deutlich verlängern. Konkret zielt das Unternehmen dabei auf IoT-Anwendungen wie wearable Elektronik oder Sensorknotennetze.
Die Energy-Harvesting-Familie umfasst zwei Bausteine: den MB39C811 und den MB39C813. Der MB39C811 ist ein Abwärtswandler, der eine Ausgangsspannung bei einem Ruhestrom von lediglich 1,5 µA regeln (ohne Last) kann. Das IC kann Energie aus Licht und Vibrationen umsetzen, wobei zweidimensionale Vibrationen genutzt werden können. Der Baustein ist mit zwei Vollwellenbrückengleichrichtern mit einem Abwärtswandler ausgestattet. Er stellt ein vollständiges System dar, das für Energiequellen mit hoher Ausgangsimpedanz, wie beispielsweise piezoelektrische Transducern, optimiert ist. Das PMIC hat acht voreingestellte Ausgangsspannungen (1,5; 1,8; 2,5; 3,3; 3,6; 4,1; 4,5 und 5,0 V) und erzeugt einen kontinuierlichen Ausgangsstrom von bis zu 100 mA.
Die Bausteine verfügen über eine Schutz-Shunt am Eingang und ein Power-Good-Ausgangssignal. Die Eingangsspannung kann zwischen 2,6 und 23 V liegen. Im Sleep-Modus bei einer Eingangsspannung von 4,5 V liegt der Ruhestrom typischerweise bei 1,5 µA, maximal bei 2,25 µA, bei einer Eingangsspannung von 18 V bei 1,9 µA beziehungsweise 2,85 µA. Die Betriebstemperatur ist mit –40 bis +85 °C spezifiziert.
Der MB39C831 ist ein synchroner Aufwärtswandler, der die Energie aus Sonne und Temperaturunterschieden nutzen kann. Mit dem Baustein kann eine Li-Ionen-Batterie mit nur einer einzigen Solarzelle und einer Tandemsolarzelle oder einem thermoelektrischen Generator geladen werden. Der DC/DC-Wandler kann den MPP (Maximum Power Point) der Energiequelle extrahieren und Li-Ionen-Batterien sicher laden. Der Baustein braucht nur 0,35 V zum Starten, der Eingangsspannungsbereich ist mit 0,3 bis 4,75 V angegeben. Die Ausgangsspannung kann zwischen 3,0, 3,3, 3,6, 4,1, 4,5 und 5,0 V ausgewählt werden. Der Ruhestrom (ohne Last) im Konstantspannungsmodus ist mit 32 µA angegeben. Der maximale Eingangsspitzenstrom ist mit 200 mA spezifiziert.
Die Bausteine sind Überspannungs- und Überstromschutz ausgestattet und verfügen über eine Power-Save-Modus. Im Batterielademodus liegt der Ruhestrom bei 41 µA (typ.), maximal bei 82 µA.
Zusätzlich zu den PMICs hat Spansion sein Easy DesignSim-Tool vorgestellt. Dabei handelt es sich um ein Online-Design-Tool, das das Unternehmen mit einem eigenen Energiebudget-Kalkulator ausgestattet hat. Das Tool vereinfacht die Applikationsentwicklung, indem das richtige Energiebudget ausgerechnet und eine empfohlene BOM-Liste ausgegeben wird, die dann online bestellt werden kann.
Tom Sparkman, Senior Vice President der Analog Business Unit von Spansion: »In Kombination mit unseren FM0+-MCUs auf Basis des Cortex-M0+-Prozessorkerns können sich unsere Kunden in den Elektronikgeräten der nächsten Generation von der Batterie verabschieden.«
Lesen Sie mehr zum Thema
Das könnte Sie auch interessieren
