Unser langjähriger Partner e-peas, ein führender Anbieter von Energy-Harvesting-ICs, hat den ersten PMIC auf den Markt gebracht, der gleichzeitig zwei unabhängige Energiequellen verarbeiten kann.
Der neue AEM13920 maximiert die Energie aus Energy-Harvestern. Dabei kann er mit jeder Kombination zweier Quellen umgehen. Als Harvester können Solarzellen (PV), thermoelektrische Generatoren (TEG), HF-Energie-Harvester oder gepulste (kinetischen) Energiequellen zum Einsatz kommen. Vor der Einführung des AEM13920 wurden spezielle PMICs für jeweils einen einzigen Typ von Energy-Harvester optimiert.
Anwendungen:
Die flexible Dual-Source-Fähigkeit eröffnet interessante neue Designoptionen für den Einsatz von Energy Harvesting in kleinen Elektronikgeräten wie Fernbedienungen, PC-Peripheriegeräten, drahtlosen Sensoren, IoT und mehr. Beispielsweise könnte eine Fernbedienung auf der Vorder- und Rückseite über separate PV-Zellen verfügen, um unabhängig von der Lage des Gerätes die Energiezufuhr aufrechtzuerhalten. Ein intelligenter drahtloser Lichtschalter könnte für kurze HF-Übertragungen mit mechanischer Energie betrieben werden und für längere Vorgänge wie das Herunterladen und Installieren eines Firmware-Updates mit gespeicherter mechanischer Energie. Oder eben auch Lichtenergie.
In diesen und anderen Anwendungen bietet der AEM13920 eine vollständige Energiemanagementlösung, die die Energierückgewinnung aus der Quelle maximiert. Im AEM13920 hat e-peas außerdem neue Schutz- und Optimierungsfunktionen hinzugefügt.
Der PMIC erreicht bei Wandlung extrem hohe Quelle-zu-Speicher- und Speicher-zu-Last-Wirkungsgrade von mehr als 90 %. Unabhängige MPPT-Algorithmen (Maximum Power Point Tracking) für jede Quelle und die extrem niedrige Kaltstartfähigkeit bei nur 275 mV/5 µW maximieren die Energiemenge, die von jedem Harvestertyp entnommen wird. Der AEM13920 bietet außerdem die Möglichkeit einer konstanten Quellenspannungsregelung.
Der Einsatz des AEM13920 vereinfacht die Entwicklung von Stromversorgungssystemen und minimiert die Anzahl der Komponenten und die Stücklistenkosten. Da er alle Funktionen, die zum Speichern und Nutzen von Energie von einem externen Harvester erforderlich sind, in einem einzigen Chip implementiert. Zwei unabhängige On-Chip-Aufwärtswandler verwalten die Umwandlung der Quellenspannung und die Versorgung des Speicherelements. Ein separater On-Chip-Abwärtsregler wandelt den Ausgang des Speicherelements in eine für die Anwendung erforderliche feste Spannung zwischen 0,6 V und 2,5 V um. Der AEM13920 besitzt zudem einen separaten 5V Eingang, der zum externen Laden des Speicherelements verwendet werden kann. Z.B. bei längerem Betrieb ohne Einspeisung durch einen Energy Harvester.
Zu den neuen Steuerungs- und Konfigurationsfunktionen des AEM13920 gehören:
– Average Power Monitoring – ein Schaltkreis, der die Gesamtenergie misst, die von jeder der beiden Quellen zum Speicher übertragen wird, sowie die Gesamtenergie, die der Last zugeführt wird. Dadurch kann der Host-Mikrocontroller den Ladezustand des Speicherelements berechnen und den Systembetrieb detailliert überwachen.
– I2C-Interface zur Steuerung von 33 Registereinstellungen durch die Host-MCU und zum Auslesen von Systemdaten
Der AEM13920 bietet außerdem eine vollständige Palette an Systemüberwachungs- und Schutzfunktionen, darunter:
– Thermische Überwachung des Speicherelements
– Wählbare Überlade- und Tiefentladegrenzen zum Schutz des Speicherelements
– „Versand- bzw. Lagermodus“ zum Schutz des Speicherelements
Der AEM13920 ist mit vielen Arten von wiederaufladbaren Batterien und Speicherelementen kompatibel, einschließlich Lithium-Polymer-, LiFePO4- und Li-Keramik-Batterien sowie Hybrid-Lithium-Kondensatoren.
Christian Ferrier, Chief Marketing Officer von e-peas, sagte:
„e-peas leistet seit Jahren Pionierarbeit in der Energiegewinnungstechnologie, und der AEM13920 ist das neueste Produkt unserer Innovation – ein vollständig integrierter PMIC, der es Designern ermöglicht, die Kombination von zwei Energiequellen zu nutzen, die für ihre Anwendung genau richtig sind.
Und weil unsere Technologie so effizient und effektiv ist, sollte der AEM13920 mehr OEMs dazu ermutigen, sich nicht mehr auf Einweg-Primärbatterien zu verlassen, und so die Menge an Elektroschrott reduzieren, der auf Deponien landet.“
Der AEM13920 wird in einem 40-Pin-QFN-Gehäuse mit einer Platinenfläche von 5mm x 5mm geliefert. Es steht ab sofort als engineering sample zur Verfügung. Für Musteranfragen und Informationen zum Evaluationboard, Typ 2AAEM13920J051 steht Ihnen das kompetente Team von tekmodul gerne zur Verfügung.
