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MIT三源能量采集控制IC將多來源能量轉換為穩定電源輸出

2012-07-19

美國麻省理工學院(MIT)的研究人員表示,已經開發出一款可采用自然光、熱能和振動能量來源的的全新三源(tri-source)能量采集(energy harvesting)平臺控制電路。

結合太陽能,熱能和振動能量來源非常有用,因為這些來源多半是間歇性的,因此,多源架構能夠在更多應用情況下提升能量擷取效率。然而,能量水平和優化以及控制策略也非常多樣化。MIT表示,熱電(thermoelectric)能量源通常僅能產生0.02至0.15V電壓,太陽能電池會產生0.2到0.7V,而振動源則可產生高達5V的電壓。

截至目前為止,最常見的策略都是在最高能量來源之間做切換,但這種做法會浪費其他的能量輸入來源。

要即時統籌協調來自各個來源的能量,并產生恒定的可用輸出,將會需要專用的控制系統。而此次MIT開發的控制電路是由MIT博士生Saurav Bandyopadhyay在MIT教授Anantha Chandrakasan的帶領下開發,該電路的設計論文已經在IEEE固態電路期刊上發表。

Saurav Bandyopadhyay表示,“在某個特定瞬間,芯片能獲取到能源,然后將這些能源存儲到電容器上面”,而且這種電源輸出相當的穩定,而且不存在污染問題。這種無電池設計未來有望將得到大量的應用,以改善電池對環境造成的污染。

據表示,該電路具備雙路徑架構,可直接使用能量或將之儲存起來,其開關矩陣和控制電路采用0.35微米CMOS工藝。

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