通過供電脈沖能量收集電路

圖4：工程師可以通過一個(gè)編碼器集成電路，如領(lǐng)新技術(shù)LICAL-ENC-MS001結(jié)合，具有低功率無線RF發(fā)射器，如領(lǐng)新TXM-XXX-LC實(shí)現(xiàn)無線功能。 (領(lǐng)新技術(shù)的提供者)應(yīng)用搭載高能量脈沖 - 如軌道的火車輪脈沖震動(dòng) - 可以利用其相對(duì)較高的功率，支持更復(fù)雜的基于MCU的應(yīng)用，如鐵路顯示器。盡管如此，有必要確保脈沖事件之間連續(xù)操作指示使用非常低功率設(shè)備，即使在這些情況。在這種情況下，設(shè)計(jì)人員可以轉(zhuǎn)向從Silicon Labs Si106x系列或德州儀器CC2541器件的低功耗MCU。該SILABS Si106x和TI的CC2541每個(gè)集成了一個(gè)8051兼容的單片機(jī)片內(nèi)RAM，閃存，多個(gè)外設(shè)以及無線收發(fā)器。該Silicon Labs的Si106x系列的特點(diǎn)是支持專用無線協(xié)議，頻率范圍從142兆赫至1050兆赫的設(shè)備，而TI CC2541被設(shè)計(jì)為支持的協(xié)議或在2.4 GHz頻段的標(biāo)準(zhǔn)藍(lán)牙低功耗協(xié)議。專為低功耗應(yīng)用，這些器件具有多種低功耗睡眠狀態(tài)和極短的喚醒時(shí)間。然而，在一個(gè)脈沖 - 采集應(yīng)用，采用這些裝置通常需要使用一個(gè)本地能量存儲(chǔ)裝置的諸如可充電鋰離子電池，薄膜電池，或超級(jí)電容器提供電源，以支持休眠狀態(tài)所需的滴流之間的能量脈沖事件。

無線模塊

壓電設(shè)備不是為脈沖能量設(shè)計(jì)的唯一解決方案。事實(shí)上，電磁感應(yīng)技術(shù)可以產(chǎn)生顯著輸出電壓的各種配置，包括線性和旋轉(zhuǎn)。事實(shí)上，一個(gè)電磁換能器組件形成從EnOcean公司可用PTM 200和PTM 210U無線模塊的核心。所述的EnOcean PTM 200 / 210U結(jié)合了電源轉(zhuǎn)換器，處理器，和無線電臺(tái)在單個(gè)封裝中(圖5)的能量換能器。在此，電動(dòng)換能器是由一個(gè)單獨(dú)的按鈕或搖臂開關(guān)的作用下，定位成推換能器的“能量弓”使用標(biāo)簽安裝在模塊的外部激活。當(dāng)能量弓被推僅為1.8毫米的距離，功率的足夠的脈沖被提供給使處理器和無線電傳輸基于接觸乳頭的設(shè)置一短的RF消息。在PTM 200工作在868.3 MHz頻段，而PTM 210U采用了902 MHz頻段。

圖5：由通過磁場(chǎng)推動(dòng)一個(gè)“能量弓”供電集成處理器和RF發(fā)射機(jī)創(chuàng)建的EnOcean PTM 200 / 210U收成脈沖能量。 (EnOcean公司提供)

結(jié)論

脈沖能量收集可以產(chǎn)生足夠的電力來激活低功耗，短持續(xù)時(shí)間的應(yīng)用，如無線交換機(jī)和數(shù)據(jù)記錄器。通過捕獲能量短脈沖，這些應(yīng)用程序可以無限期運(yùn)行無需電池或電源的外部來源。工程師，可用IC和換能器的一個(gè)寬陣列提供用于實(shí)現(xiàn)無線設(shè)計(jì)搭載脈沖能量收集方案的相應(yīng)不同的范圍。