COMPONENTS
NANOPOWER
in assenza di carico. L’LTC330 integra un alimentatore
di energy harvesting ad alta tensione e un convertitore
DC/DC buck-boost sincrono alimentato da una batteria a
cella principale per creare una singola uscita non inter-
rompibile per applicazioni di energy harvesting come
quelle normalmente usate nelle reti di sensori wireless.
L’alimentatore di energy harvesting, costituito da un
raddrizzatore a ponte a onda intera che accetta ingressi
AC o DC e da un convertitore buck ad alta efficienza,
recupera energia da fonti piezoelettriche (AC), solari (DC)
o magnetiche (AC). L’ingresso a cella principale alimenta
un convertitore buck-boost che funziona da 1,8V a 5,5V
all’ingresso quando non è disponibile energia raccolta per
regolare l’uscita, a prescindere dal fatto che l’ingresso sia
superiore, inferiore o uguale all’uscita. L’LTC3330 passa
automaticamente alla batteria quando la fonte di energy
harvesting non è disponibile.
Gli ingressi di energy harvesting dell’LTC3330 funziona-
no in range di tensioni comprese tra 3V e 19V, AC o DC,
rendendo questo dispositivo ideale per un’ampia gamma
di fonti energetiche piezoelettriche, solari o magnetiche.
Le impostazioni di soglia di blocco della sottotensione in
ingresso sono programmabili tra 3V e 18V, consentendo
all’applicazione di azionare la fonte di energy harvesting
al punto di trasferimento della potenza di picco. Tra le
altre funzionalità figurano tensioni di uscita DC/DC e LDO
programmabili, limiti di corrente di picco buck-boost, cari-
catore/bilanciatore dei supercondensatori e un regolatore
di derivazione per la protezione degli ingressi (fino a 25
mA a V
IN
>20V).
Nel circuito della figura 2 l’LTC3330 usa un ingresso AC
da un trasduttore piezoelettrico. In genere le applicazioni
utilizzano un ingresso DC su AC1, ed eventualmente un
secondo ingresso su AC2, oppure un unico ingresso AC
collegato tra AC1 e AC2. Se la fonte di recupero energe-
tico è AC, come quella da un trasduttore piezoelettrico,
l’LTC3330 è dotato di un raddrizzatore a ponte a onda
intera per fornire una tensione DC al condensatore in
ingresso, mentre le fonti DC vengono immagazzinate diret-
tamente nel condensatore in ingresso. Quando la tensione
sul condensatore in ingresso supera la soglia ULVO, il
dispositivo di priorità dell’LTC3330 disattiva la batteria
e regola l’uscita dalla fonte di energia recuperata. V
OUT
è programmabile da pin da 1,8V a 5V che normalmente
alimentano un transceiver RF. Inoltre un’uscita LDO com-
presa tra 1,2V e 3,3V offre un ingresso a basso rumore,
normalmente usato per fornire potenza ai microprocesso-
ri. Insieme queste due uscite possono fornire fino a 125
mA di corrente di uscita in caso di utilizzo di una fonte
di energy harvesting e 50 mA quando la batteria è attiva.
L’eventuale eccesso di potenza in uscita nella modali-
tà di energy harvesting può essere immagazzinato nel
supercondensatore e utilizzato in un secondo tempo, con
ulteriore prolungamento della durata della batteria. Per
ottimizzare maggiormente l’accumulo di energia si può uti-
lizzare un bilanciatore del supercondensatore integrato.
È importante notare che, quando viene utilizzata la fonte
di energy harvesting, la corrente di riposo della batteria
è pari a zero, il che consente di risparmiare tutta la sua
energia da utilizzare in un secondo tempo.
