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Texas Instruments ha presentato cinque circuiti integrati di nuova generazione per la gestione di potenza, capaci di catturare e gestire in maniera efficiente quantità variabili di energia, da microwatt (µW) a milliwatt (mW), da sorgenti di luce, calore o energia meccanica. I modelli bq25570, bq25505, TPS62740, TPS62737 e TPS62736 assicurano i livelli di corrente a riposo tra i più bassi del settore e consentono il funzionamento senza batteria di reti di sensori wireless, sistemi di monitoraggio, dispositivi medicali indossabili, accessori portabili e altre applicazioni con accesso limitato a fonti di energia. Informazioni dettagliate sono disponibili al link: www.ti.com/energyharvesting-pr.
Raccolta di nano-potenza
Il nuovo booster di tensione bq25570 con convertitore buck integrato consuma solo 488 nanoamp (nA) di corrente quiescente e raggiunge un’efficienza superiore al 90 percento con correnti di uscita inferiori a 10 microamp (µA), mantenendo un’efficienza elevata anche in presenza di quantità minime di potenza. Il dispositivo rileva il picco di potenza massimo (Maximum Power Point Tracking, MPPT) per estrarre e gestire la potenza da celle fotovoltaiche e generatori termoelettrici. Inoltre, supporta diversi elementi di stoccaggio di energia, come batterie ricaricabili agli ioni di litio, batterie a film sottile, supercondensatori e capacitori/condensatori tradizionali. Quando il dispositivo viene stoccato per lunghi periodi, l’alimentazione del bq25570 può essere disabilitata con la funzione “ship mode”, che riduce i consumi sotto i 5 nA.
L’energy harvester bq25505 è simile al bq25570, ma raggiunge livelli ancora più bassi di corrente quiescente, fino a 325 nA. Il modello bq25505 è provvisto di un gate drive multiplexer con potenza autonoma che consente al sistema di funzionare con fonti di energy harvesting e batteria primaria, assicurando un’alimentazione costante quando il sistema deve operare, anche in assenza di energia fornita dall’harvester.
Convertitori DC/DC a bassissima potenza
Oltre ai circuiti per la gestione delle batterie, TI ha presentato il TPS62740, il convertitore buck più piccolo in termini di dimensioni e potenza, destinato a progetti con corrente di uscita da 300 mA, che fornisce 360 nA di corrente quiescente in funzionamento attivo e 70 nA in standby. Il convertitore raggiunge livelli di efficienza superiori al 90 per cento, fino a 10 µA. Con una dimensione complessiva di 31 mm2, il convertitore offre corrente di uscita programmabile e funzionalità DCS-Control™ per l’alimentazione di microcontrollori, come gli MCU a bassissima potenza MSP430FR59xx, e soluzioni Bluetooth® a bassa potenza come gli MCU wireless SimpleLink™ CC2541. L’interruttore di carico integrato del TPS62740 conserva inoltre la potenza di componenti come LED o sensori che vengono utilizzati saltuariamente.
Per progetti con correnti più basse, i nuovi convertitori TPS62737 di TI per progetti da 200 mA e TPS62736 per progetti da 50 mA forniscono corrente quiescente bassissima a 370 nA in funzionamento attivo e 15 nA a riposo, raggiungendo un’efficienza del 90 percento con correnti inferiori a 15 µA.
Realizzare progetti di energy harvesting
Come principale fornitore di circuiti integrati per gestione di potenza e microcontrollori (MCU), Texas Instruments sta aprendo nuovi orizzonti alla progettazione a bassa potenza con soluzioni innovative in grado di estrarre e gestire energia da fonti ambientali con la massima efficienza e il minor consumo possibile. Nel 2011, TI ha presentato il circuito caricatore boost bq25504 con corrente quiescente di 330 nA. TI fornisce inoltre convertitori boost, convertitori buck e caricabatterie per tutte le esigenze di progetto a bassa tensione e bassa potenza.
I modelli bq25570 e bq25505 sono disponibili nel formato QFN da 3,5×3,5 mm e il modello TPS62740 è disponibile nel formato SON da 2×3 mm; infine, TPS62737 e TPS62736 sono disponibili nel formato QFN da 3,5×3,5 mm.
Per semplificare la progettazione e ridurre i tempi di sviluppo sono disponibili moduli di valutazione per i modelli bq25570EVM-206 e bq25505EVM-218 nonché software di simulazione PSpice per bq25570 e bq25505.
I moduli di valutazione per convertitori DC/DC a bassa potenza presentano le seguenti sigle: TPS62740EVM-186, TPS62737EVM-560 e TPS62736EVM-205.
