机器中的无线:能量收集技术成为现实

通过控制工程人员 二零零七年二月二十二日

虽然其他公司一直在研究类似的技术,但模拟半导体设备开发商先进线性器件(ALD)声称是第一家生产功能性能量收集模块的公司,该模块专门用于从各种低等级能源中捕获、积累和储存能量,并将其提供给无线传感器网络、遥控器和众多其他应用。

ALD总裁兼首席执行官Bob Chao表示:“能量收集模块在能量来源(如压电或热电材料)与应用之间提供了关键的联系。”

例如,由压电或热电材料产生的能量通常以不频繁或随机的间隔发生,并且通常不足以直接和可靠地为能量收集电路和应用供电。用传统的、现成的元件制造的电路通常无法提供实现能量收集所需的效率。

ALD模块具有特别高的能源效率,使能量收集成为可靠和持久的电力来源。它们完全自供电,始终处于主动模式,随时准备从产生具有不同源阻抗的间歇性能量脉冲的源收集能量。这些模块还设计用于长时间存储和管理能量,以最小的泄漏或损耗为应用程序提供最需要的电源。

“我们公司一直致力于开发能量收集材料,为远程无线传感器网络领域提供超长寿命的电力,”Advanced ceramics业务开发总经理史蒂夫·莱斯钦(Steve Leschin)说。ALD的电子能量收集模块通过积累、存储和管理压电纤维复合材料的能量,解决了这个问题的关键部分。”

ALD能量收集模块利用该公司的专利电可编程模拟设备(EPAD)技术,提供零电压和零功率操作。该技术使精密耗尽和增强模式mosfet的阈值电压范围为-3.60 V至+3.30 V,泄漏电流非常低,包括零阈值mosfet和零功率mosfet。能量收集源产生的能量几乎可以完全用于应用,这使得EPAD设备非常适合作为能量收集源和超低功耗应用之间的链接所需的电路。在未来的版本中,EH300系列模块中的电路可以使用ALD的单片EPAD IC技术的高级版本整合到更小的占地面积中。

这些设备中的第一个,EH300和EH301 EPAD能量收集模块,可以从各种广泛可用的废弃能源中接受能量,包括振动,光,化学反应,流体流动,环境热等。然后,这些模块存储这些能量,为传统的1.8 V和5.0 V电路和系统供电,例如按照ZigBee标准设计的无线传感器网络。
EH300系列模块的输入电压范围为0.0 V ~ +/-500V交流或直流,输入电流范围为200na ~ 400ma。EH300A是一个4.6 mJ模块,能够提供1.8 V至3.6 V负载,旨在支持ZigBee标准传输。EH300A具有30兆焦耳的有效能量输出,为大功率、扩展范围传输提供能量。EH301系列模块支持3.0 ~ 5.0 V电路。EH301是一个8.3 mJ模块,适用于3.1至5.2 V负载。EH301A的有效能量输出为55兆焦耳。

ALDEH300/EH301 EPAD采集模块的起价为36.54美元,批量数量为1000个,批量价格(10万)在20美元范围内。

有关远程电源选项的更多信息,包括能量收集,请阅读“电源仪表的新方法”。

《被C.G.马西,高级编辑