12.02.2018

DC/DC-Abwärtswandler für Energy Harvesting-Anwendungen

Der Baustein R1800 von Ricoh Electronic Devices ist ein DC/DC-Abwärtswandler für den Einsatz in Energy Harvesting-Geräten, die elektrische Energie aus Quellen wie Solar- oder Vibrationsenergie sammeln und speichern können. Anwendungen sind Wearables für den Sport und Gesundheitsbereich, Drahtlossensoren sowie IoT-Anwendungen.


Bild: Ricoh Electronic Devices

Der DC/DC-Wandler sammelt die über eine Photovoltaik- oder Vibrationsenergie-Erntezelle erzeugte Energie und speichert sie in einem Superkondensator oder einem Akku. Ein niedriger Ruhestrom von 144nA sorgt dafür, dass sich der Energieernte-Stromkreis auch in Umgebungen mit geringer Beleuchtung sowie in Situationen verwenden lässt, in denen die Menge der gewonnenen Energie moderat ist.


Der R1800 ermöglicht die Entwicklung von batterielosen Anwendungen, die weder eine Wartung wie einen Batteriewechsel, noch eine Netzstromversorgung zum Wiederaufladen benötigen. Stattdessen funktioniert die Anwendung so lange, wie ausreichend Licht oder Vibration zur Verfügung steht.



Sobald auf der Eingangsseite ...

ausreichend Energie vorhanden ist, wird der DC/DC-Abwärtswandler aktiviert, um Energie vom Eingang zum Ausgang zu übertragen. Während dieser Phase wird die übertragene Energie in einem Superkondensator oder Akkumulator am Ausgang gespeichert, bis die am Eingang verbleibende Energie unter einen Schwellenwert fällt.


Der DC/DC-Wandler wird deaktiviert und neue Energie wird am Eingang gesammelt. Dieser Prozess wird wiederholt und steigert damit die Energiemenge im Kondensator oder Akku, bis die erforderliche Ausgangsspannung erreicht wird.

Eine Rückwärtsstrom-Schutzschaltung verhindert, dass ein Stromfluss vom Ausgang zum Eingang auftritt, sobald die Energieernte-Zelle keine Energie liefert; die Schutzschaltung wird ausgelöst, wenn die Eingangsspannung unter die Ausgangsspannung fällt. Der R1800 ist in einem DFN(PLP)2730-12-Gehäuse verfügbar.



Technische Spezifikationen des R1800

  • Eingangsspannungsbereich: 2,0V bis 5,5V
  • Ausgangsspannungsbereich: 2,0V bis 4,5V
  • Genauigkeit Ausgangsspannung: ±3,0%
  • Ausgangsstrom: 2mA
  • Ruhestrom: (ohne Last) typ. 144nA
  • Schutzschaltungen: Rückwärtsstrom
  • Höchstwirkungsgrad: 92%
  • Gehäuse R1800K: DFN(PLP)2730-12

 


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