Vítejte, dnes je
čtvrtek
21.
listopad
2024
Odborný časopis a portál zaměřený na vývoj a výrobu elektroniky 
S energiemi, které lze načerpat z okolního prostředí, se potkáváme na každém kroku. A to i doslova. Otázkou však zůstává, jak s nimi efektivně naložit.
Vytěžit a správně zužitkovat
Energy Harvesting (EH, česky též i sběr energií) znamená spoustu výhod, a to nejen v elektronice jako takové. Klesající počet baterií zde totiž představuje menší zátěž pro životní prostředí, snižují se nám náklady spojené s výrobou, ale i následnou údržbou zařízení, prodlužuje se jejich životnost a v neposlední řadě nám takové systémy otevírají dveře ke zbrusu novým aplikacím. Chytré zemědělství, sledování pohybu zboží, cenovky, měření či senzory, zámky, smart domácnosti, tovární automatizace nebo např. prediktivní údržba – to je pouze krátký výčet oblastí, ve kterých se rozhodně vyplatí držet krok s aktuálními trendy a jednoduše „sbírat, kde se dá“. Jedna věc však bude potřebnou energii získat a druhá zbytečně ji nepromrhat v průběhu zapínání či probouzení celého bezdrátového systému nebo i jeho přechodů mezi různými režimy. Možné cesty, jak toho na obou frontách efektivně dosáhnout, ukázali nedávno ve společnosti Silicon Labs.
Vše se přitom odvíjí od nově představené rodiny SoC xG22E s podporou vf komunikace, jinak také vůbec prvních obvodů firmy Silicon Labs navržených s důrazem právě na mimořádně nízkou spotřebu spojovanou s aplikacemi sběru energie, které již nejsou na bateriích zase tolik závislé. Speciální řešení zde zahrnuje prvky s označením BG22E, MG22E nebo též FG22E, podporující vysokofrekvenční přenosy založené na rozhraní Bluetooth Low Energy (LE), 802.15.4 či proprietárních řešeních provozovaných v pásmu 2,4 GHz, přičemž na žádané úspory pokaždé směle odkazuje koncovka E jako „Energy Conservation“. V souvislosti s visačkami, majáky (beacon) nebo též navigací používanou uvnitř budov se rovněž uplatní šikovné možnosti SoC provázané s tzv. Angle of Arrival (AoA), resp. Angle of Departure (AoD) a určováním polohy s přesností do jednoho metru. Přirozené, ale také umělé osvětlení, teplotní gradienty, pohyb nebo i elektromagnetické vlny – to vše bude nyní pracovat ve váš prospěch.
Aby ale mohlo kompletní řešení vystavěné na sběru energie z okolního prostředí rychle vzniknout, firma Silicon Labs dále spojila své síly s e-peas, kteří mají zase co říci k integrovaným obvodům PMIC pro související řízení napájení. Za účelem EH oba výrobci společně připravili dva shieldy navržené pro nový, dále rozšířitelný Explorer Kit xG22E, se kterým si mohou vývojáři vše přizpůsobit a také odladit. Řešení je pokaždé optimalizováno s ohledem na různé povahy energie a také technologie jejího ukládání. Jedno z nich přitom využije nejnovějšího duálního harvestoru e-peas AEM13920, který souběžně získává energii ze dvou různých zdrojů, pro které zároveň sleduje i body maximálního výkonu (MPPT), a další pak bude v kontextu nahodilých pulzů zase skloňovat prvky AEM00300. Prvně jmenovaný může navíc začít pracovat se vstupním napětím o velikosti jen 275 mV, resp. při uvážení minimálního výkonu 1,5 mikrowattu.
Odkazy:
