所有这些能量收集的东西究竟意味着什么?

WSN 只有非常少的能量可用。这又意味着，系统中所用组件必须能够应对这么低的功率水平。尽管收发器和微控制器已经解决了这个问题，但是在电源转换方面，仍然存在空白。不过，专门为了满足这种需求，凌力尔特推出了 LTC3330，如图 1 所示。

图 1：LTC3330 能量收集器和电池寿命延长器

LTC3330 是一款完整的可调节能量收集解决方案，在可收集能量可用时，提供高达 125mA 的连续输出电流，以延长电池寿命。当用收集的能量向负载提供稳定功率时，该器件无需电池提供电源电流，而在无负载情况下用电池供电时，仅吸取 750nA 电流。LTC3330 集成了一个高压能量收集电源，当用主电池供电时，还有一个同步降压-升压型 DC/DC 转换器，这样就可为能量收集应用提供一个不间断的输出，例如无线传感器网络中那些能量收集应用。

LTC3330 的能量收集电源由全波桥式整流器组成，包含 AC 或 DC 输入以及一个高效率同步降压型转换器，从压电 (AC)、太阳能 (DC) 或磁性 (AC) 能源收集能量。主电池输入为一个同步降压-升压型转换器供电，该转换器的输入电压范围为 1.8V 至 5.5V，当没有收集能量可用时，无论输入高于、低于或等于输出，该转换器都可用来调节输出。当收集能源不再可用时，LTC3330 自动转换到电池。这就带来了一个附加的好处，即如果合适的能量收集电源至少在一半的时间内可用，就允许电池供电的 WSN 将工作寿命从 10 年延长至超过 20 年，而能量收集电源若更加普遍存在，可用时间甚至更长。这是非常有意义的，因为一块 Tadiran"C"电池的价格约为 16 美元。因此人工更换电池的成本非常高。或者，用户可以使用一块较小的 (寿命更短的) 电池，这样可以降低系统总体成本。

结论

尽管为了正常工作，便携式应用和能量收集系统有从数微瓦到高于 1W 的多种功率级，但是有很多电源转换 IC 可供系统设计师选择。不过，在功率范围的较低端，需要转换数纳安的电流，这里的选择就变得有限了。

幸运的是，LTC3330 能量收集器和电池寿命延长器具备极低的静态电流，适用于低功率应用。在便携式电子设备中，低于 1 微安的静态电流可延长保持有效电路的电池寿命，实现了如 WSN 等新一代能量收集应用。