Der Harvester-IC passt Solarzellen automatisch an Batterien an

Im Inneren der IC, NEH2000BY genannt, ist die Leistungsumwandlung gründlich a Spannung-Verdoppelung des kapazitiven Gleichstroms Konverter, gesteuert durch einen Algorithmus, der den Konverter so anpasst, dass er sein Effizienzziel bei unterschiedlichem Umgebungslicht auf verschiedenen Arten von PV-Zellen erreicht, die verschiedene Batterien mit Strom versorgen. Wenn sich die Lichtverhältnisse ändern, erfolgt die Anpassung angeblich in weniger als einer Sekunde.

Aufgrund der typischen Form der Photovoltaik-Ladekurven und der Eigenschaften des Spannungsvervielfachers ist die Auswahl einer PV-Zelle mit einem offenenSchaltung Eine Spannung von dem 0.69-fachen der Batteriespannung gibt dem Algorithmus die beste Chance, sein Ziel zu erreichen, sagte Nexperia, wodurch dieser Wert für eine angemessene Leistung auf das 0.5- bis 0.8-fache erweitert wird.

Electronics Weekly hat um weitere Details zu seinem Optimierungsalgorithmus und seinen Einschränkungen gebeten, da das Datenblatt nicht ganz klar ist – schauen Sie sich diesen Bereich also an. Bisher hat es geantwortet, dass seine Power-Tracking-Technik „die Leistung tatsächlich genau misst“.

Es kann mit wiederaufladbaren Batterien zwischen 2.5 und 4.5 V und mit einer Batteriespannung von nur 2 V betrieben werden. Die Ausgangsleistung der Zellen kann bis zur Batteriespannung variieren – obwohl mehr als 2 V den IC beschädigen, wenn die Batterie nicht angeschlossen ist. „Um ein direktes Laden der Batterie über die PV-Zelle zu verhindern, achten Sie darauf, dass die Leerlaufspannung niedriger als Vbatt plus einer Diodenspannung ist“, so das Unternehmen. Die Optimierung gilt „für Photovoltaik-Harvester, lässt sich aber in jeden anderen Harvester integrieren, der seinem Eingangsspannungsbereich entspricht“.

Zum Starten sind mindestens 1.65 V von der Zelle und 2.5 V von der Batterie erforderlich. Jede Ladequalifikation für die Batterie, wie z. B. Überspannung (Recht) oder Temperatur, muss extern sein und in das Deaktivierungspad des ICs zurückgespeist werden.

Obwohl die minimale Eingangsleistung nominell 35 µW beträgt, sagte Nexperia: „NEH2000BY kann für den Betrieb ab 10 µW Eingangsleistung konfiguriert werden.“ In diesem Fall verschiebt sich der Leistungsbereich etwa um den Faktor zwei nach unten“, nennt das Datenblatt aber keine weiteren Details.

Der Betrieb erfolgt bei über -40 bis +85 °C und die Verpackung besteht aus 3 x 3 mm 16-Pad-Kunststoff-QFP – das Unternehmen gibt die gesamte Platinenfläche an, einschließlich der drei notwendigen externen Kondensatoren, kann 12 mm betragen².

Anwendungen sind in drahtlosen IoT-Knoten, tragbaren Smart Tags und elektronischen Regaletiketten vorgesehen.

Für die Zukunft? „Die nächste Version wird einen deutlich größeren Boosting-Faktor haben“, sagte Nexperia gegenüber Electronics Weekly. „Für die meisten gängigen Anwendungen ist jedoch 2x ausreichend.“

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