通过供电脉冲能量收集电路

脉冲能量采集应用程序转换能量爆发到足够的功率用于操作简单电路如无线交换机，无线数据记录器，遥控器，和类似物。为了建立这些设计中，工程师可以在多种从厂家提供超低功耗的芯片和能量转换器，包括EnOcean公司，凌力尔特，领新科技，美信集成，精量电子，微芯科技美迪科技，ROHM半导体，商Schurter的画，Silicon Labs公司和德州仪器等等。能量收集应用程序通常依赖于清除能量涓涓细流从身体发热，震动，环境射频一方面或从高能源，如太阳能，风能等，吸取功率。在这些情况下，获得了持续的能量来源，无论是低或高能量，通常可以确保电路的连续或接近连续操作。脉冲收获，然而，得出功率从能量爆发与按钮推，突然振动，或其它短命能量源相关联。脉冲事件本身之外，这种做法留给电路的超出了多余的能量，他们可以从脉冲事件存储无需额外电源。尽管存在这些挑战，工程师们采用这种方法的应用范围从基本的瞬时按钮开关搭载的铁路车辆轮毂的高能量振动在其轨道上运行复杂的无线监控系统。脉冲能量收集有希望用于为广泛的应用一样简单无线按钮开关到事件记录器等等。事实上脉冲能量采集已经谎言在非机械开关，如商Schurter的PSE系列压电开关的心脏。与这些设备，按下按钮偏转的压电盘，它创建能量足以电子开关，从而即刻关闭开关两端的端子的电路的脉冲(图1)的持续时间的电脉冲。在这种情况下，该电子开关触点保持闭合的周期取决于致动速度，力和持续时间。

图1：常开按钮开关，如那些在商Schurter PSE系列依靠脉冲能量从压电盘以暂时关闭一个电子开关，如跨越其端子的MOSFET栅极。 (商Schurter提供)

压电收获

当弯曲或受到机械应力，制造商，如美迪科技和精量压电器件能产生足够的输出电压功率MOSFET或CMOS直接门。例如，与测量专业LDT0-028K，2毫米偏转足以产生约7 V和较大的弯曲可产生几十伏(图2)。

图2：当经受相对较小的偏转压电器件，如精量LDT0-028K产生显著输出电压电平。 (Measurement Specialties公司提供)不同于其他类型的传感器，压电器件产生时，他们一心来回的交流输出电压。因此，设计师通常会通过从一般小信号肖特基二极管阵列，如罗姆半导体RB521ZS8A30TE61创建桥式整流器通过从压电设备输出。以下整流器，设计者将通常使用的低功率变换器升压或根据需要降压的电压。低功耗升压转换器，如凌力尔特LTC3108或Microchip的技术MCP1640，能带来低电压等级最高可用水平，而低功耗降压转换器，如Maxim的集成MAX638或德州仪器TPS62736，带来更高的电压降到安全水平。此外，低功耗降压 - 升压转换器，如AMS AS1337或凌特LTC3531，特点是输出电压大幅波动地址的应用程序。专业能量收集设备，如凌力尔特LTC3588-1集成这个电压调节功能集成到单个芯片中。线性LTC3588-1结合了低损耗，全波桥式整流器与收获来自压电换能器的能量，并提供一个合适的调节的输出到应用电路所需要的高效率降压转换器。设计成与一压电装置或其他交流电源直接连接，所述LTC3588-1整流的电压波形，并存储在外部存储电容器采集的能量(图3)。

图3：专业的设备，如线性技术LTC3588-1提供一个完整的压电能量采集和电压调节的解决方案，需要一些额外的组件。 (凌力尔特公司提供)

无线通信

取决于脉冲能量源的性质，应用程序搭载脉冲能量收集将可能具有有限的可用功率，以提供超出发送突发传送到一些接收机的数据广泛的功能。事实上，工程师们可苦于无法实现更为复杂的无线传输协议，无需使用专用无线方式以最小的通信开销，从而缩短传输突发和相应的低功耗要求。对于具有非常有限的功率预算的应用，射频发送器IC，如领新技术TXM-XXX-LC提供无线连接到目标设备或主机一个非常低功率的专有解决方案。用于短距离，低功率应用，例如车库门开启或遥控器，领新提供其TXM-XXX-LC发射机在315兆赫，418兆赫和433兆赫频带，对周期性数据传输标准。该领新的LC传感器可提供用于连接至一个MCU用于创建用于传送的消息的多条数据线。另一方面，在TXM-XXX-LC和所述的Linx LICAL-ENC-MS001编码器集成电路的组合提供了用于发送一个基本码到目标设备的简单，低功耗的解决方案。以提供在发送的代码唯一性和安全性的水平，所述的Linx LICAL-ENC-MS001提供一个编码比特流与224种可能的组合对的Linx TXM发射机(图4)。