Ultra_Low_Power_Energy_Harvester_ST

ST Microelectronics sta aprendo strade completamente nuove per le applicazioni di “energy-harvesting” (capaci di sfruttare l’energia dell’ambiente) con il suo più recente circuito integrato che contiene tutte le funzioni necessarie per alimentare circuiti elettronici e carica-batterie utilizzando una cella solare o un TEG (Thermo-Electric Generator, generatore termo-elettrico).

Il recupero e lo sfruttamento dell’energia termica o generata dalla luce ambientale per alimentare piccoli dispositivi elettronici come sensori wireless, sistemi di controllo per edifici intelligenti (smart building) o apparecchiature industriali, monitor indossabili e per applicazioni nel settore della salute e benessere, aiuta a proteggere l’ambiente riducendo le emissioni di CO2. Inoltre permette di eliminare le batterie e cavi elettrici e rende finalmente possibile l’ecosistema “Internet of Things” (IoT, Internet delle cose). Si prevede che, in futuro, centinaia di milioni di questi dispositivi capaci di funzionare sfruttando piccole frazioni di energia recuperata dall’ambiente verranno impiegati in palazzi adibiti ad ufficio, hotel, installazioni industriali, infrastrutture di trasporto e veicoli elettrici.

Il dispositivo SPV1050 di ST è ideale per applicazioni che consumano da pochi microwatt a diversi milliwatt. È adatto per applicazioni industriali o di elettronica di consumo destinate ad essere impiegate all’aperto o all’interno, che funzionano utilizzando energia solare o termica.

L’energy harvesting, cioè il recupero dell’energia dispersa nell’ambiente, offre enormi vantaggi ambientali e aiuta a ridurre i costi complessivi di manutenzione e gestione delle apparecchiature. È una tecnica sempre più usata, anche grazie all’aumento dell’efficienza della conversione di energia e alla drastica riduzione dei consumi tipici dei sistemi,” ha affermato Matteo Lo Presti, Group Vice President e Direttore Generale, Divisione Industriale e Conversione di Potenza, STMicroelectronics. “L’eccellente efficienza di funzionamento e di energy-harvesting dell’SPV1050, unite a una integrazione di funzioni e a una flessibilità che non hanno precedenti, offre ai progettisti molte nuove opportunità concrete nei mercati industriali e dell’elettronica di consumo.”

All’interno dell’SPV1050, un convertitore buck-boost permettere di collegarsi a un TEG o a un modulo di cattura dell’energia solare per interni o per esterni, grazie a un intervallo di tensioni in ingresso molto ampio, da 180 mV a 8 V. L’efficienza operativa media del 90% permette di ricaricare rapidamente la batteria anche con bassi livelli di potenza in ingresso, mentre la precisione minima del 90% per l’MPPT massimizza l’estrazione dell’energia da fonti solari o da TEG. Inoltre, il controllore integrato per la ricarica delle batterie utilizza soglie molto precise per rilevare un livello di tensione troppo basso o il raggiungimento dello stato di fine carica, e offre una logica di controllo di sicurezza che impedisce una scarica eccessiva della batteria, prolungandone la durata.

Sono già disponibili i campioni dell’SPV1050 e la produzione è prevista per il primo trimestre del 2014. Il componente è alloggiato in un package QFN di 3x3x1 mm con 20 terminali o può essere richiesto in formato WLCSP con 20 bump, in wafer collaudati e non separati.

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