Nowi jsou noví. Získávají energii a Nexperia zase je

Energie máme všude okolo sebe více než dost a zcela zdarma. Jenom se dívat ale nestačí, protože kdo ji nesesbírá, nemůže mnohdy ani napájet. Anebo tak učiní draze a se zbytečnými ztrátami.

PMIC není do sběru, ale k němu

Příroda se umí zkrátka rozdat – vždyť zde často „dobíjí baterky“ nejen elektronická zařízení, ale dokonce i my sami. Jenže zatímco lidem stačí pouze vyrazit na vzduch, technika si bude muset přibalit vhodné řešení umožňující energii z okolního prostředí správně vytěžit. K tomu samozřejmě slouží řada speciálních obvodů od zavedených výrobců.

My se však tentokrát zastavíme u firmy, která zase tolik známá není. Založena byla v roce 2016 a její čtyřicetičlenný tým se již stačil podepsat celkem pod osmi patenty. Řeč je o Nowi, která se prezentuje jako společnost působící v oboru polovodičů, kde se také přímo specializuje na vývoj technologií sběru energie a souvisejících obvodů EH PMIC pro řízení napájení [1]. Do širšího povědomí se může nyní dostat i díky společnosti Nexperia, jejíž součástky na našich stránkách pravidelně zmiňujeme, která nedávno vzala Nizozemce pod svá křídla [2]. Hovoří proto o řešeních „Nexperia Energy Harvesting Solutions Powered by Nowi Technology“, kterým budou stačit světlo, vibrace, vysokofrekvenční vlny nebo např. teplotní gradienty. Ve výsledku tak lze v nízkopříkonových aplikacích typu hodinek či autonomních senzorů s bezdrátovým rozhraním vyřadit ze hry i baterie.

Obr. 1  Jednoduché, mimořádně kompaktní, cenově dostupné, tedy i s minimem vnějších součástek, a rovněž se špičkovými vlastnostmi, pokud jde o rychlost algoritmu MPPT – to je filozofie obvodů firmy Nowi pro sběr energie, včetně jejího řízení [2]

Ať se to nějak jmenuje

Vedle prvků Codium (NH2D0245) od firmy Nowi zde aktuálně máme i součástky Diatom, které si nyní krátce představíme. Jinak je také naleznete pod klasickým označením NH16D3045. Systém pracuje se všemi typy stejnosměrných „harvesterů“ a dokáže efektivně fungovat v řádu vstupních mikrowattů až miliwattů, od 10 μW po 30 mW a s účinností dosahující až 95 %, což v řadě případů bohatě stačí.

Díky obvyklé skupině funkcí pro zajištění regulovaného výstupu s lineárním stabilizátorem LDO, přepěťové ochrany, podpěťového zámku nebo např. nabíjení prostřednictvím USB dostávají vývojáři do rukou kompletní řešení ve 28vývodových pouzdrech typu QFN o velikosti 4 × 4 mm bez nutnosti použít nějaký další PMIC, natož pak indukčnosti. Na desce proto stačí počítat s plochou jen okolo 20 mm², což také v základu odpovídá minimálnímu požadavku na dva vnější kondenzátory, kterých však může být při potřebě doplňkových funkcí klidně až deset. K ukládání energie lze využít nabíjecích akumulátorů, stejně jako superkapacit, včetně hybridních řešení. Baterie však nejsou podmínkou. Minimální napětí vyžadované při studeném startu zde činí 280 mV, výkon pak 15 μW, zatímco vstupní rozsah bude na opačném konci omezen úrovní 4,5 V.

Struktura komunikuje prostřednictvím digitálního rozhraní I²C a její klidová spotřeba může v závislosti na konfiguraci PMIC dosahovat jen 450 nA [3].

Obr. 2  Vnitřní zapojení a také rozvržení vývodů IO Diatom nebo, chcete-li, NH16D3045. Kompletní řešení PMIC pro řízení napájení v systémech sběru se obejde bez indukčností a vystačit si může se dvěma kapacitami. Funkce sledování MPPT je ovládána číslicově a počítá zde s obnovovací rychlostí od 0,5 s až do 64 s [3]

Odkazy:

[1] Domovská stránka výrobce, www.nowi-energy.com

[2] Tisková zpráva, www.nexperia.com/about/news-events/press-releases/Nexperia-invests-in-sustainable-alternatives-tobatteries.html

[3] Diatom, www.nowi-energy.com/products/diatom