Les supercondensateurs prennent en charge les circuits intégrés de récupération d'énergie miniatures pour alimenter les dispositifs ULP

Plusieurs tendances électroniques individuelles se sont réunies pour créer des circuits de gestion de l'énergie à faible coût et faciles à mettre en œuvre, capables de contrôler totalement l'alimentation électrique de l'énergie récupérée et récupérée fournie aux petites charges. Ces circuits peuvent prolonger considérablement la durée de vie d’une batterie alimentant la charge ou remplacer entièrement la batterie. Parmi les tendances qui propulsent les modules d’énergie de récupération pratiques et peu coûteux figurent :

• le développement de circuits intégrés à très faible consommation (ULP)
• la capacité de créer des convertisseurs DC-DC efficaces à très faible consommation avec logique de contrôle, permettant des fonctions intelligentes de mesure et de gestion de l'énergie
• l'introduction de dispositifs de stockage à haute capacité dans des tailles miniatures.

Cet article s'appuie sur un travail antérieur traitant des avantages de la technologie ULP IC. Ici, nous discuterons des performances et des caractéristiques d'un circuit de récupération/récolte pour alimenter l'équivalent d'un circuit intégré ULP et documenterons ses performances à l'aide de supercondensateurs à cellules prismatiques, de supercondensateurs radiaux et de condensateurs au tantale à valeur étendue. Le circuit de gestion de l'énergie étudié est composé d'un circuit intégré de gestion de l'énergie (l'e-peas AEM10330) et de quatre composants passifs : trois condensateurs et une inductance. Nous commençons par décrire les capacités du CI de gestion d'énergie et du circuit d'application associé.

Nous discutons ensuite des caractéristiques électriques des trois types de condensateurs mentionnés précédemment, chacun pouvant être utilisé pour stocker l'énergie excédentaire collectée par la puce et ainsi étendre le fonctionnement du circuit de récupération d'énergie. Comme nous l'expliquons, les différents types de condensateurs sont adaptés aux différentes exigences des applications, et le déclassement de tension est un facteur clé pour garantir la fiabilité des condensateurs. Enfin, nous présentons des résultats expérimentaux pour illustrer les performances permises par les supercaps et les condensateurs au tantale, suivis d'un résumé des principaux points à retenir de cette discussion.