En eventyrlig reise Fordel med økt konkurranse ... - Peak Magazine
En eventyrlig reise Fordel med økt konkurranse ... - Peak Magazine
En eventyrlig reise Fordel med økt konkurranse ... - Peak Magazine
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
42 | Insight Electronics # 1•2011<br />
LPC1114 laveffekts prosessoren styrer skjerminnholdet, som lagres som grafikk på flashminnet. I tidsmodus er<br />
korrespon-derende bilder klokket av RTC.<br />
som hadde tilstrekkelig<br />
kapasitet.<br />
b)Hele kretsen måtte<br />
kunne finjusteres for høy<br />
energivirkningsgrad.<br />
Siste nytt fra amerikanske<br />
batterispesialisten<br />
Infinite Power Solutions<br />
dukket opp som den ideelle<br />
energilagringsenheten.<br />
Battericellen Thinergy MEC<br />
101 hadde en kapasitet på<br />
1,0 mAh ved en utgangsspenning<br />
på 4,1 V. Dette er<br />
tilstrekkelig til å drive<br />
solcelleleseren i ne-sten 19<br />
timer i tidsmodus uten at<br />
solcellen tilføres ekstra<br />
energi. I tillegg er Thinergycellen<br />
bare 0,17 mm høy,<br />
noe som gjorde at det var<br />
lett å integrere den i<br />
kretsen.<br />
For å kunne optimere<br />
kretsen til lavt strømforbruk,<br />
går solcelleleseren<br />
inn i dyp avstengingsmodus<br />
etter 2,5 timers<br />
bruk, noe som gir<br />
Thinergy-cellen tid til å<br />
lade seg opp igjen. For å<br />
beskytte kretsen, aktiveres<br />
den dype nedstengingsmo-<br />
dusen igjen hvis solcelleleseren<br />
har vært i bruk under<br />
dårlige lysforhold over en<br />
lenger periode og battericellene<br />
ikke lenger er i<br />
stand til å levere tilstrekkelig<br />
strøm. For å få til dette<br />
sjekker mikrokontrolleren<br />
regelmessig spenningen fra<br />
solcellene. Hvis denne faller<br />
under en innstilt grenseverdi<br />
lenger enn 2 minutter,<br />
stenger den ned.<br />
Når solcelleleseren slås<br />
av, er det bare sanntidsklokken<br />
og batteriladeelektronikken<br />
som fortsetter å<br />
bruke strøm. I denne<br />
modusen trengs kun 460<br />
nA. Hvis solcelleleseren får<br />
lys, lader energicellen seg<br />
selv.<br />
<strong>En</strong> annen spesiell<br />
utfordring <strong>med</strong> dette<br />
prosjektet var strømstyringen.<br />
Fordi battericellen<br />
le-verer 4,1 V, men skjermen<br />
krever 5 V og mikrokontrolleren<br />
3,3 V, var det<br />
behov for en boostfunksjon<br />
og en LDO-kontroller.<br />
Problemet her er at<br />
mange DC/DC-boostomfor-<br />
mere er svært ineffektive<br />
ved små strømstyr-ker.<br />
LTC3525 fra Linear<br />
Technology ble valgt til<br />
dette prosjektet. Med en<br />
gjennom-<br />
snittsbe-lastning på 140 µA<br />
i lysbildemodus gir denne<br />
DC/DC-omformeren en<br />
virkningsgrad på ne-sten<br />
90%.<br />
TPS780033022 fra Texas<br />
Instruments ble valgt som<br />
LDO. Her også er 0,5 µA<br />
tap ved 0,7 V spenningsfall<br />
minimalt. De to kontrollerne<br />
bruker totalt nesten<br />
61 µW.<br />
I tillegg til å generere<br />
tilførselsspenning, var<br />
lading og overvåkingselektronikk<br />
også nødven-dig for<br />
å drive energicellen.<br />
Ekspertisen til Infinite<br />
Power Solutions, som bidro<br />
<strong>med</strong> en paten-tert løsning,<br />
var avgjørende her. <strong>Fordel</strong>en<br />
er at denne delen av<br />
kretsen bare trenger 350 nA<br />
til eget forbruk.<br />
Oppsummering<br />
Med solcelleleseren Sharp<br />
and Arrow har vist at ved<br />
å bruke egnede lavenergikomponenter<br />
(minne-LCD,<br />
laveffekts prosessorer etc.)<br />
er det mulig å prinsippet å<br />
utvikle selvdrevne løsninger<br />
for portable applikasjoner<br />
som dekker sitt eget<br />
strømbehov<br />
ved å bruke minisolcel-ler.<br />
Fordi tilfeldige fluktuasjoner<br />
i lysstyrken er vanlig, vil<br />
disse typene applikasjoner<br />
kreve et energilagringsbuffer<br />
som lagrer energi når det<br />
er mye lys slik at applikasjonene<br />
også kan drives<br />
når det ikke er tilstrekkelig<br />
<strong>med</strong> lys. Takket være sin<br />
designhøyde på bare 0,17<br />
mm, slik at den kan enkelt<br />
integreres i alle situasjoner,<br />
viser Thinergy-cellene fra<br />
Infinite Power Solutions<br />
at batterier ikke ødelegger<br />
formfaktoren til applikasjonen.<br />
Som et alternativ til<br />
MEC-cellen, tilbyr Infinite<br />
Power Solution også ferdige<br />
moduler, som til og <strong>med</strong><br />
har spenningso-vervåking<br />
og ladestyringselektronikk<br />
ferdig integrert.<br />
Den fotoelektriske<br />
komponentene tilbyr også<br />
et potensiale for optimalisering.<br />
Neste generas-jon<br />
Sharp-celler <strong>med</strong><br />
monokrystallinsk silikon er<br />
satt å tilby en virkningsgrad<br />
på opp til 16,5%. Videre<br />
planlegger det Japanske<br />
selskapet å lansere en<br />
tynnsjikts solcelle for<br />
portable appli-kasjoner, og<br />
som vil gi nødvendig strøm<br />
under kunstig belysning.<br />
Ta kontakt for annonsering i <strong>Peak</strong> <strong>Magazine</strong>
Change language