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[原创] Cypress S6AE100A太阳能能量收集电源解决方案

关键词:电源管理 能量收集 太阳能 S6AE100A

时间:2016-11-11 11:03:55       作者:Cypress       来源:中电网

cypress公司的S6AE100A是应用于能量收集的电源集成电路(IC),内置了串联型太阳能组件连接电路,输出功率控制电路,输出电容蓄电电路和一次电池电力供给切换电路.太阳能组件电源为2.0V~5.5 V,一次电池电源电压为2.0V~5.5 V,可调整的输出电压范围为1.1V~5.2V,主要用在使用超小型太阳能组件的能量收集电源系统,Bluetooth® Smart传感器,无线HVAC传感器,安全系统和智能家居/建筑楼宇/工业用各种无线传感器.本文介绍了S6AE100A主要特性,框图,应用电路,以及评估板S6SAE100A00VA1001主要指标,三种太阳能电池连接图,电路图,材料清单和PCB设计图.

S6AE101A 是应用于能量收集的电源IC,它内置了串联型太阳能组件连接电路,输出功率控制电路,输出电容蓄电电路,一次电池电力供给切换电路。只需仅仅250 nA的消耗电流和1.2 μW的启动电力就能进行超低功耗工作。因此,在100 lx 程度的低照度环境中即使是小型太阳能组件,也能从中获得微弱的发电电力。S6AE101A 通过内置的开关控制将太阳能组件的发电电力充电到输出电容,电容电压在设定的上限・下限间开启电力门控电路,给负载供给能量。如果太阳能组件产生的电量不够,辅助用的一次电池也能够同太阳能组件一样进行能量供给。另外,太阳能组件的输入引脚里内置了过电压保护功能(OVP: Over Voltage Protection),可防止因为太阳能组件的开放电压而造成本IC 变为过电压状态。S6AE101A 提供依靠超小型太阳能组件就能工作的无电池无线传感器终端解决方案

S6AE100A特征:

输入电源选择控制,太阳能组件或一次电池
依靠太阳能组件工作,无需一次电池
从电源将能量充电到蓄电用电容
输出电力门控电路,调节输出电压
工作输入电压范围
太阳能组件电源: 2.0V~5.5 V
一次电池电源: 2.0V~5.5 V
可调整的输出电压范围: 1.1V~5.2V
低消耗电流: 250 nA
最小输入电力,启动时: 1.2 μW
输入过电压保护: 5.4V
小型SON-10 封装: 3 mm×3 mm

S6AE100A应用:

使用超小型太阳能组件的能量收集电源系统
Bluetooth® Smart传感器
无线HVAC 传感器
安全系统
智能家居/建筑楼宇/工业用各种无线传感器

图1. S6AE100A体系结构框图

图2. S6AE100A应用电路

评估板S6SAE100A00VA1001

The S6SAE100A00VA1001 is the tiny evaluation board for the ultra-low-power energy harvesting PMIC for indoor type solar cell, S6AE100A series. This evaluation board consists of three independent boards for S6SAE101A, S6SAE102A and S6SAE103A. This board is capable of supporting life extension of primary battery or becoming battery-less solution, and it is for evaluation of diverse power management functions used for wireless sensor network. 

评估板S6SAE100A00VA1001主要指标:


图3.评估板S6SAE100A00VA1001外形图

图4.户内太阳能电池与基本电池和S6AE101A板连接图

图5.户内太阳能电池与基本电池和S6AE102A板连接图

图6.户内太阳能电池与基本电池和S6AE103A板连接图

图7.评估板S6SAE100A00VA1001电路图(1)

图8.评估板S6SAE100A00VA1001电路图(2)
评估板S6SAE100A00VA1001材料清单:


图9.评估板S6SAE100A00VA1001 PCB设计图(1)

图10.评估板S6SAE100A00VA1001 PCB设计图(2):层1


图11.评估板S6SAE100A00VA1001 PCB设计图(2):层2

图12.评估板S6SAE100A00VA1001 PCB设计图(3):层3

图13.评估板S6SAE100A00VA1001 PCB设计图(4):层4
详情请见:
http://www.cypress.com/file/219311/download
http://www.cypress.com/file/234866/download
002-08493_S6AE101A_Energy_Harvesting_PMIC_for_Wireless_Sensor_Node.pdf
002-08495_S6AE101A_Energy_Harvesting_PMIC_for_Wireless_Sensor_Node_Chinese.pdf

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