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BATTERIES Alcune aziende stanno, inoltre, mettendo a punto dei si- stemi che consentono di ricaricare piccole batterie sem- plicemente camminando. Essi si basano su sensori piezoe- lettrici che convertono, in energia elettrica, la pressione applicata dal corpo umano sulle scarpe. Il circuito che ne deriva è, ovviamente, corredato di rettificatore, di conver- titore DC/DC e adattatore elettronico per batteria al litio, come è possibile osservare dallo schema a blocchi di cui alla figura 6. Risulta ideale per ricaricare cellulari, orologi, lettori MP3, tablet e altri dispositivi di piccole dimensioni e basse richieste di corrente. Il mercato si sta preparando Entro 10 anni la produzione e il commercio di batterie, di tutte le dimensioni e per qualsiasi dispositivo, cresceranno vertiginosamente. Si pensa che il mercato crescer à del 700% rispetto a quello di oggi. L’energia elettrica è sempre più di vitale importanza e disporre di elevate quantit à , quando luce solare e vento non sono disponibili, è assolutamente indispensabile. Benché la tecnologia al litio sia, attualmente, la migliore, le aziende stanno gi à iniziando a produrre delle batterie organiche ed ecologiche di nuova generazione. Si tratta di batterie, ancora in fase sperimentale, che promet- tono una nuova era per la conservazione e dell’erogazione dell’energia, nel pieno rispetto dell’ambiente. L’LTC4020 (Fig. 7) di Analog Devices è un integrato che gestisce la ricarica delle batterie entro un ampio intervallo di tensione. Grazie al controller integrato si possono rica- ricare batterie con tensioni superiori, inferiori o uguali a quella d’ingresso del circuito. Il dispositivo implementa un algoritmo per l’erogazione di corrente o tensione co- stanti, o per una ricarica ottimizzata a quattro passaggi oppure ancora per la carica di batterie al piombo a 3 stadi. Il funzionamento istantaneo dell’integrato assicura l’ali- mentazione del carico anche con una batteria completa- mente scarica. L’LM3420 (Fig. 8) è un circuito integrato monolitico di Te- xas Instruments progettato per la ricarica e il controllo di fine carica per batterie ricaricabili agli ioni di litio. È disponibile in una versione da 8,4 V per applicazioni con caricabatterie da una a quattro celle. In un contenitore molto piccolo sono inclusi un amplificatore operazionale (compensato interna- mente), un riferimento di banda, un transistor di uscita NPN e dei resistori per l’impostazione della tensione. L’ingresso invertente dell’amplificatore è accessibile esternamente per la compensazione. L’LM3420 è disponibile in un contenitore a montaggio superficiale per design molto compatti. L’MCP73830/L di Microchip (Fig. 9) è un controller alta- mente integrato per la ricarica di batterie agli ioni di litio. È dotato di specifici algoritmi di carica per batterie a cella singola agli ioni di litio o polimeri di litio per ottenere affidabilit à e sicurezza per una ricarica la più breve possi- bile. Le sue ridotte dimensioni fisiche e il basso numero di componenti esterni richiesti lo rendono ideale per ap- plicazioni portatili. Con una resistenza esterna è possibile programmare una carica rapida a corrente costante da 20 mA a 200 mA. L’MCP73830 gestisce una corrente di cari- ca fino a 1.000 mA per operazioni più veloci. Fig. 6 – Schema a blocchi di un sistema di ricarica durante la camminata Fig. 8 – LM3420 di Texas Instruments e relativo circuito applicativo Fig. 5 – Le tre fasi della ricarica di una batteria al litio Fig. 7 – LTC4020 di Analog Devices e relativo circuito applicativo Fig. 9 – MCP73830/L di Microchip e relativo circuito applicativo XVII POWER 24 - GENNAIO/FEBBRAIO 2021