Harvester IC는 태양전지를 배터리와 자동으로 연결합니다.

Aug 22, 2023

Nexperia는 셀을 배터리에 자동으로 연결하는 최대 약 1mW의 광전지용 에너지 수확 IC를 개발했습니다. 이는 주어진 조명에 대해 셀이 생산할 수 있는 에너지의 최소 80%를 추출하는 것을 목표로 합니다. 수확 범위는 35μW~2mW입니다.

NEH2000BY라고 불리는 IC 내부에서 전력 변환은 전압을 두 배로 늘리는 용량성 DC-DC 컨버터를 통해 이루어지며, 전력을 공급하는 다양한 종류의 PV 셀에서 다양한 주변 조도에 따라 효율 목표를 달성할 목적으로 컨버터를 조정하는 알고리즘에 의해 제어됩니다. 다양한 배터리. 조명 수준이 변경되면 조정이 1초 이내에 완료된다고 합니다.

태양광 부하 곡선의 일반적인 모양과 전압 배율기의 특성으로 인해 개방 회로 전압이 0.69배인 PV 셀을 선택하면 배터리 전압이 알고리즘에 목표를 달성할 수 있는 가장 좋은 기회를 제공할 것이라고 Nexperia는 말했습니다. 합리적인 성능을 위해서는 0.5x~0.8x 사이로 설정하세요.

Electronics Weekly는 데이터 시트가 완전히 명확하지 않기 때문에 최적화 알고리즘과 제한 사항에 대한 자세한 내용을 요청했습니다. 따라서 이 공간을 살펴보십시오. 지금까지 자사의 전력 추적 기술은 “실제로 전력을 정확하게 측정한다”고 답변해 왔다.

2.5~4.5V 사이의 충전용 배터리로 작동할 수 있고 2V만큼 낮은 배터리로도 작동할 수 있으며, 셀 출력은 배터리 전압까지 달라질 수 있습니다. 단, 배터리가 연결되지 않은 경우 2V 이상이면 IC가 손상됩니다. PV 셀에서 배터리가 직접 충전되는 것을 방지하려면 개방 회로 전압이 Vbatt에 다이오드 전압을 더한 것보다 낮아야 한다는 점에 유의하세요. 최적화는 "광전지 수확기에 대한 것이지만 입력 전압 범위를 준수하는 다른 수확기와 통합됩니다".

시동을 위해서는 셀에서 최소 1.65V, 배터리에서 2.5V가 필요합니다. 과전압과 같은 배터리 충전 자격(오른쪽) 또는 온도는 외부에서 IC의 비활성화 패드로 피드백되어야 합니다.

최소 입력 전력은 명목상 35μW이지만 Nexperia는 “NEH2000BY는 10μW 입력 전력에서 작동하도록 구성할 수 있습니다. 이 경우 전력 범위는 약 2배 정도 아래로 이동하지만 데이터 시트에는 더 자세한 내용이 나와 있지 않습니다.

작동 범위는 -40 ~ +85°C이며 패키징은 3 x 3mm 16패드 플라스틱 QFP입니다. 회사에서는 필요한 외부 커패시터 3개를 포함한 전체 보드 면적이 12mm2가 될 수 있다고 주장합니다.

무선 IoT 노드, 웨어러블 스마트 태그 및 전자 선반 라벨에 응용될 것으로 예상됩니다.

미래를 위해? Nexperia는 Electronics Weekly에 “다음 버전은 훨씬 더 큰 부스팅 요소를 갖게 될 것입니다.”라고 말했습니다. "그러나 대부분의 일반적인 응용 분야에서는 2x이면 충분합니다."

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