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1. La moissonneuse solaire Maxim MAX20361 est conçue pour compléter la puissance fournie par la batterie dans les installations de petite taille.

La récupération d’énergie à petite échelle est souvent une option intéressante pour l’alimentation supplémentaire des appareils ayant des besoins en énergie ultra-faible ou à faible débit / faible cycle de service, tels que les appareils portables, les nœuds de capteurs IoT sans fil et les suiveurs d’actifs. En effet, l’absence de pièces mobiles et la possibilité d’enfermer et de sceller complètement le sous-système de récolte améliore leur fiabilité et leur longévité. Mais la mise en œuvre de la récolte solaire dans des environnements exigus est souvent un défi majeur dans la pratique.

Pour relever ce défi, le capteur solaire à cellule unique / multiple MAX20361 avec suivi du point de puissance maximale (MPPT) de Maxim Integrated Products. Il permet une charge solaire supplémentaire, fournissant une source supplémentaire d’énergie stockée qui, à son tour, peut prolonger la durée de fonctionnement de ces appareils (Fig. 1).

1. La moissonneuse solaire Maxim MAX20361 est conçue pour compléter la puissance fournie par la batterie dans les installations de petite taille.1. La moissonneuse solaire Maxim MAX20361 est conçue pour compléter la puissance fournie par la batterie dans les installations de petite taille.

Maxim soutient qu’une conception basée sur le MAX20361 prend, au maximum, la moitié de l’espace des approches concurrentielles disponibles en raison de la taille réduite de ses composants et de l’utilisation de composants externes plus petits et moins nombreux. Cela demande juste un inducteur de 4,7 μH qui peut être aussi petit que 2 × 1,6 × 1,2 mm (selon son fournisseur) en plus du choix de l’élément de stockage d’énergie par l’utilisateur.

Son approche MPPT adaptative améliore l’efficacité globale du système jusqu’à un niveau significatif de 5% grâce à une meilleure efficacité de boost par rapport au concurrent le plus proche. Il est associé à une jauge de récolte intégrée unique (compteur de récolte) pour des indications en temps réel du débit et de l’efficacité du courant, pour optimiser les performances et maximiser la puissance extraite de la source. Le résultat est une récolte efficace sur une plage de 15 μW à plus de 300 mW de puissance d’entrée disponible, avec une efficacité de 86% à une tension du système de 3,8 V et un courant de source de 30 mA.

L’appareil comprend un convertisseur élévateur à courant de repos ultra-faible (360 nA) qui peut démarrer à partir de tensions d’entrée aussi basses que 225 mV (typique). En outre, il comprend des seuils programmables par l’utilisateur pour la tension de terminaison de la batterie et la sortie du signal de réveil en bon état, tous deux effectués via2Interface C.

La récolte fonctionne mieux si la relation entre la source d’énergie – ici, solaire – et l’élément de stockage d’énergie sont en harmonie. Le MAX20361 dispose d’un circuit de charge et de protection intégré optimisé pour les batteries Li-ion, mais peut également être utilisé pour charger des supercondensateurs, des batteries à couche mince ou même des condensateurs «traditionnels». Le chargeur dispose d’une tension de coupure de charge avec des seuils et une coupure de température qui sont programmables via le I2Interface C.

La fiche technique complète de 32 pages comprend des informations de connexion physique et d’application; description des fonctions, modes de fonctionnement et interactions; cycles de charge / décharge; des dizaines de graphiques de performances sur plusieurs paramètres; et plus. Le MAX20361, qui est livré dans un boîtier de niveau wafer (WLP) 12 bosses, pas de 0,4 mm, 1,63 x 1,23 mm, est au prix de 23,64 $ (1000 pièces).

Les utilisateurs potentiels de CI comme celui-ci bénéficient bien entendu d’un tableau d’évaluation. Ainsi, le kit d’évaluation MAX20361 (57 $) est disponible pour simplifier l’exploration et la configuration de l’utilisateur (Fig. 2). Il dispose d’un connecteur Pmod, permettant à la carte adaptateur USB2PMB2 de fournir le I2Interface C. Le logiciel du kit contrôle la carte adaptateur USB2PMB2 sur l’USB qui génère I2Commandes C.

2. Le kit d'évaluation MAX20361 associé comprend une cellule solaire, un logiciel interactif, une source de courant et une mesure, ainsi qu'un manuel d'utilisation très détaillé.2. Le kit d’évaluation MAX20361 associé comprend une cellule solaire, un logiciel interactif, une source de courant et une mesure, ainsi qu’un manuel d’utilisation très détaillé.

Le kit comprend une source de courant réglable intégrée et une cellule solaire monocristalline pour générer un courant d’entrée vers le circuit intégré, un supercondensateur et une charge de résistance, ainsi qu’un circuit de surveillance du courant de charge pour la détection du courant de sortie du MAX20361. Sa fiche technique comprend des instructions d’utilisation, des captures d’écran, un schéma complet, une nomenclature très détaillée, la disposition des circuits imprimés pour les quatre couches et des dessins de placement des composants pour les couches supérieure et inférieure.

Cet article a été publié dans Electronic Design.