力荐:无线开关电源参考设计的能量采集
时间:10-02
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为了充分发挥工业4.0的潜力,工厂和设备需要安装传感器。传感器的数量如此之多,使得有线安装设备禁用,因此无线技术(如无线HART和即将推出的Bluetooth®低能量网络)成为直接的考虑因素。然而,这些传感器的电池更换的成本通常被低估。不用使用电池,从传感器正监测的信号驱动传感器是可扩展性的解决方案。例如,位置或接近传感器由它们正在监视的实际运动提供动力,这使得系统能够达到可预测性和鲁棒性的最高水平。
TI发布了一个新的参考设计,即无线开关电源参考设计的能量采集,为能量采集开关提供电源管理解决方案。能量采集开关的构造类似于一个线性发电机,将机械能转换为电能。参考设计采集该电能,以对阀或其它机械致动器,及用于机器启动和停止的紧急开关和控制器进行无线位置控制。
参考设计的应用范围包括工厂自动化和过程控制,及建筑自动化和非工业领域。当需要更低的维护和安装成本、更高的系统运行时间和更高的灵活性,且认为接线不可行时,您可以使用此类型的解决方案。此外,由于设计固有的低功率操作特性,它是隔爆应用的最佳解决方案,避免使用成本过高的保护方法。
当设计能量采量电路时,不管负载是否在多个系统中具有重复使用的灵活设计,提取最大能量是一个挑战。电动系统可以是具有固定输出阻抗的发电机,因此从理论上讲,为了提取最大能量,只需要将源阻抗与负载匹配。然而,对于动态行为负载,这不可能实现。一种替代方案是缓冲能量。它可作为对有源负载的恒定电源供给。因此,挑战是能够在不暴露恒定负载的条件下,从发电机提取尽可能多的能量。应该考虑两个主要事情:
对于整流,有两种可能选择:全波整流或倍压器。参考设计遵循倍压器选项,有两个原因:
与全波整流器相比,倍压器的损耗仅为二极管的一半,因此整体效率得以提高。
当DC / DC达到欠压闭锁(UVLO)时,电容中留下的能量可以视为损耗。对于全波整流器,情况通常如此。利用倍压器,第二波将高于UVLO电平对电容充电,并且因此可完全被使用。
最后,通过反复实验优化作为UVLO电压的函数的输入端值,以实际DC / DC的运行时间最大化(即,在其输出端提供有效电压的时间)的目标。
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无线无源,以前听说EnOcean(易能森)做的比较好
那个开关哪里买的?