V průběhu posledního roku, tj. od listopadu 2013, ve společnosti Linear Technology představili hned tři obvody s návazností na současný trend označovaný jako Energy Harvesting. Firma tak po kratší odmlce úspěšně navazuje na „boom“ z let 2009 a 2010, kdy integrované obvody této rodiny vývojářům představila poprvé.
Mezi trojici posledních novinek patří
- LTC3331 (Nanopower Buck-Boost DC/DC with Energy Harvesting Battery Charger, http://www.linear.com/product/LTC3331),
- LTC3107 (Ultra-Low Voltage Energy Harvester and Primary Battery Life Extender, http://www.linear.com/product/LTC3107) a konečně již zmiňovaný a „nejstarší“
- LT8490 (High Voltage, High Current Buck-Boost Battery Charge Controller with Maximum Power Point Tracking (MPPT), http://www.linear.com/product/LT8490).
Posledně zmiňovaný se nechlubí zatížitelností výstupu 50 mA (LTC3331) ani podporou vstupů klesajících až na úctyhodných 20 mV, resp. proudy Iq v řádech desítek nA (LTC3107). Jeho síla totiž leží někde úplně jinde, a proto nás i zaujal. Mezi nízkopříkonovou „klasiku“, které se aktuálně věnujeme v našem seriálu na téma Energy Harvestingu, jej ale ještě přijmeme. Velké solární plantáže budou přeci jenom pracovat s poněkud odlišnými výkony...
Aktivně najde skutečné body
Pod označením LT8490 tedy budeme vnímat synch. snižující / zvyšující kontrolér určený pro nabíjení olověných nebo lithiových baterií s automatickou funkcí MPPT a rovněž teplotní kompenzací. Součástka umí pracovat se vstupním napětím větším, menším nebo též rovným regulovanému napětí na baterii. Volitelnými nabíjecími profily s konstantním proudem nebo konstantním napětím (CC-CV) si výrobce otevřel cestu hned k několika typům akumulátorů, přičemž veškeré algoritmy pro ukončení nabíjení jsou již vyřešeny a nám tak odpadá potřeba vymyslet a ošetřit vše na úrovni SW/FW.
Obvod zvládá široký rozsah vstupního napětí od 6 V až do 80 V. Napětí na baterii je pak taktéž omezeno 80 V, zatímco na opačném konci intervalu se smíme pohybovat až k 1,3 V, to vše s využitím jediné indukčnosti a usměrňovače složeného ze čtyř dílčích unipolárních spínačů. V závislosti na volbě vnějších FETů se s nabíjecími proudy můžeme dostat i na 10 A.
Struktury pracující s MPPT podpoří plný pracovní rozsah připojeného solárního panelu, kdy hledají skutečný bod maximálního výkonu a to i za přítomnosti lokálních bodů způsobených částečným zastíněním fotovoltaického článku. Jakmile pak bude skutečné místo maximálního výkonu nalezeno, LT8490 zde sice setrvá, nicméně stále a rychle sleduje případné další změny. Tato funkce bude velmi důležitá, protože umožní plně zužitkovat výkon dodávaný solárním panelem a to i v případě ne zcela ideálních provozních podmínek (a ty máme k dispozici vlastně kdy?).
O automatické teplotní kompenzaci napětí s externím termistorem na baterii, stavových LED nebo nastavení proudového omezení nabíjecího proudu / časových poměrů vnějšími rezistory apod. již hovořit nebudeme. Zmíníme jen 64 vývodů pouzdra typu QFN o rozměrech 7 x 11 mm a cenu, která navzdory odběru 1 000 ks ani po roce neklesla pod $10.00.
Protože nám však obvod může nabídnout mnoho užitečného, ještě jednou se k němu na stránkách HW serveru vrátíme a na praktickou stránku věci se zaměříme podrobněji.
Zdroj: LT (www.linear.com)