Für Energy-Harvesting-Anwendungen

Polaritätsunabhängiger Millivolt-Aufwärtswandler

01. Juli 2010, 11:29 Uhr   |  Heinz Arnold

Polaritätsunabhängiger Millivolt-Aufwärtswandler
© Linear Technology

Schon bei Eingangsspannungen im Millivoltbereich arbeitet der neue DC/DC-Aufwärtswandler LTC3109, den Linear Technology in Zusammenarbeit mit EnOcean entwickelt hat. Damit eignet er sich für den Einsatz im Energy Harvesting, etwa in Kombination mit thermoelektrischen Generatoren (TEGs) und Thermosäulen, die nur wenig Spannung liefern.


Der LTC3109 kann auf Basis der von Linear entwickelten Auto-Polarity-Topologie Eingangsspannungen ab ±30 mV nutzen und damit winzige Temperaturdifferenzen ab ± 1 °C in verwertbare Leistung umsetzen. Damit machen sie Batterien für die Speisung von elektronischen Kleinstverbrauchern überflüssig. Energy-Harvester eignen sich für Anwendungen, die nur eine geringe mittlere Leistung benötigen, auch wenn periodisch höhere Pulsströme fließen. Ein typisches Beispiel sind drahtlose Sensoren, die in längeren Zeitabständen kurz eingeschaltet werden, um eine Messung durchzuführen und Messdaten zu übertragen.

Der LTC3109 ergibt in Verbindung mit zwei kleinen Standard-Aufwärtstransformatoren eine vollständige Power-Management-Lösung. Der Chip liefert eine über Anschlüsse wählbare Haupt-Ausgangsspannung von 2,35 V, 3,3 V, 4,1 V und 5 V zur Speisung eines Sensors, einer Datenerfassungsschaltung und/oder eines Senders sowie eine über LDO geregelte Zweit-Ausgangsspannung von 2,2 V, die zur Versorgung eines externen Mikrocontrollers verwendet werden kann. Für die Speisung von Geräten, die nicht über einen Micropower-Shutdown-Modus verfügen, besitzt der LTC3109 einen zweiten geschalteten Ausgang, den der Host aktivieren kann. Ein externer Ladekondensator speichert Energie für Zeiten, in denen die Eingangsenergiequelle nicht verfügbar ist. Der geringe Ruhestrom (unter 7 µA) und das Design gewährleisten, dass dieser Kondensator innerhalb kürzester Zeit geladen wird. Die Kombination aus dem nur 4 mm x 4 mm großen QFN-20-SMD-Gehäuse (oder dem bedrahteten SSOP-20-Gehäuse) des LTC3109 und sehr kleinen externen Bauteilen ergibt ein kompaktes Komplettsystem für Energy-Harvesting-Anwendungen.

Der LTC3109EUF sitzt in einem 20-poligen, 4 mm x 4 mm großen QFN-Gehäuse und der LTC3109EGN in einem SSOP-20-Gehäuse. Die 1000-er Stückpreise beginnen bei 3,95 Dollar. Die für den industriellen Temperaturbereich spezifizierten Versionen LTC3109IUF und LTC3109IGN kosten ab 4,65 Dollar bei Abnahme von 1000 Stück. Alle Versionen sind ab Lager lieferbar.

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