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电式MEMS振动能量群集器完成了SmartMesh IP无线传感器群集

宣布时间:2013年07月03日 10:07    宣布者:eechina
要害词: 微尘 , WSN , 能量群集 , 振动能量
BOLT Power Cell 接纳凌力尔特的 LTC3588-1 压电式能量群集转换芯片给 Dust Networks 微尘供电

MicroGen Systems 公司 (下称“MicroGen”) 振动能量群集 BOLT Power Cell (见图 1) 完成了一款实时无线传感器群集 (WSN),其接纳凌力尔特 (Linear Technology) 公司的 Dust Networks LTC5800-IPM SmartMesh IP 片内微尘。凌力尔特微尘由 MicroGen 的压电式微电机系统 (压电式 MEMS) 振动能量群集器或微功率发电机 (MPG) 手艺阻拦供电。

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图 1:图中所示为基于 MicroGen 压电 MEMS 的微功率 AC 发电机,Power Cell  (9V 电池形状) 具有 3.3V DC 输入,和接纳一个超级电容器或一个可再充电电池 (可应用固态电池或锂离子币形电池) 的拔出式 Energy Cell 以供应附加的储能容量。

凌力尔特 WSN 网罗 4 个微尘,并接纳了高效功率受控型通讯的 WSN 软件。自供电式微尘由设定在 120Hz 尺度工业振动级和 0.2g (g = 9.8 m/s2) 加速率 G 级的电子振动器使能。MicroGen 把这类由振动供应电能的微尘摆放在凌力尔特的展台和 X-FAB MEMS Foundry 的展台。这些微凡距离 MicroGen 的展台年夜约 20~30 米。这是由一家商业公司完成首个全接纳 MEMS 能量群集阻拦供电的 WSN。

在 MicroGen 公司 BOLT Power Cell 的外部是一个小型半导体 MEMS 芯片,其接纳类似于盘算机芯片行业的工艺阻拦制造。该芯片是一个面积约为 1.0cm2 的压电式 MEMS MPG,其网罗一个含有压电式薄膜的末尾质量加载微悬臂。当 MPG 的悬臂由于外部振动力的启事而曲折曲折时,将发生交流 (AC) 电。在谐振时 AC 功率输入到达最年夜,此时其年夜约为 100μW (在 120Hz 和 ≥ 0.1g) 和 900μW (在 600Hz 和 ≥0.5g)。

接纳凌力尔特的 LTC3588-1 压电式能量群集 AC 至 DC 转换器时,可将 AC 高效地转换为 DC。在搜集了能量以后,将其暂时存储在一个 300μF 的电容器中。Power Cell 的功率输入规模介于 25μW 至 500μW 之间 (在 3.3V DC 电压下),详细数值取决于装备和频率。BOLT Power Cell 可用来完成许多不合制造商的无线传感器微尘。

最低限制,BOLT Power Cell 就是一个电池替换部件,其接纳了振动能量,而不是应用对情形有害的质料所发生之化学动力。目的是免去 WSN 工业和修建应用中的主电池或可再充电电池,或延伸这些电池的寿命,在此类应用中,若要在装配好的WSN 中以人工要领频仍替换电池,这异常消耗资源。Power Cell 将在介于 100Hz 至 1500Hz 的 50 / 60Hz 谐波下供应。MicroGen 的 MPG 和 Power Cell 关于低加速率的 G 级是异常敏感的。在某一特定的工业特点频率下,当 G 级 <0.1~0.5g (取决于频率) 时 Power Cell 将使能附接的 WS 微尘。在量产的情形下,MPG 和 Power Cell 的临盆资源预妄图分为 0.50 美元和 1.00 美元左右。

MicroGen 在 6 月的传感器展览会上推出了它们的 BOLT 产物线。MicroGen 妄图于 2013 年夏日末宣布其产物的供货情形。最后,MicroGen 将供应 100Hz、120Hz 和 600Hz 的 MPG 和 BOLT Power Cell。如需取得特此外能量存储容量,则可应用 (a) 22mF Panasoic 超级电容器、(b) 50μA-hr Cymbet Corporation固态电池、和 (c) 7.0mA-hr Panasonic 可再充电币形电池来供应拔出式 BOLT Energy Cell。请登录 BOLT 产物网页,该网页网罗了至所有 MicroGen 产物数据表的链接。

关于 MicroGen Systems 公司

MicroGen 起劲于开发以其专属压电MEMS 平台手艺为基础的一系列产物,并在 X-FAB Silicon Foundries AG () 位于德国汉堡市北部的晶圆厂阻拦制造。MicroGen 的第一款压电MEMS 组件是小型 (体积 <1.0 cm3,比豌豆还小) 的振动式能量搜集器或MPG (体积 <1.0cm3,比豌豆还小)。此MPG 是MicroGen 的 BOLT Power Cell 直流电源的“焦点”。这些低资源、应用寿命长的产物能撷取情形中的放弃不用的振动能量,将能取代或延伸无线传感器或其他微电子应用中的电池寿命。

MicroGen 主要的目的市场是工业和修建市场 (例如: 历程自动化、机械监测、照明控制、HVAC、智能化公用事业计量和其他许多应用)。久远来看,第二市场将是运输系统 (例如: 飞机、火车和汽车、夷易近用基础作育监测、资产追踪等等)。

MicroGen 位于纽约州罗彻斯特市,并在康奈尔年夜学 () 开发其焦点的压电平台手艺。MicroGen 由实力强年夜的国际化治理团队、董事会和咨询委员会指导,成员均具有深挚的半导体与 MEMS 家当和新创公司履历。

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