Журнал РАДИОЛОЦМАН, декабрь 2011
Значительное упрощение систем преобразования тепловой энергии в электрическую позволит питать беспроводные сенсоры и исполнительные механизмы, используя разность температур
Дочка Infineon Technologies, немецкая компания Micropelt, занимающаяся разработкой эффективных тонкопленочных термоэлектрических элементов для систем преобразования тепловой энергии в электрическую, выпускает миниатюрные термоэлектрические генераторы TGP-651 и TGP-751 в стандартных корпусах для поверхностного монтажа, которые позволят запустить системы сбора, преобразования и накопления энергии в массовое производство. Станет возможной автоматическая сборка автономных источников постоянного тока для беспроводных датчиков и исполнительных механизмов с ультранизким энергопотреблением. Благодаря миниатюрным размерам и высокой эффективности, они могут вытеснить аккумуляторы, которые являются камнем преткновения при разработке беспроводных сенсорных сетей. Использование батарей и аккумуляторов в таких устройствах можно будет исключить везде, где можно достичь разности температур 5 °С и более.
Стандартизированный корпус TGP имеет два полностью взаимозаменяемых исполнения, что позволяет выбирать соответствующий приложению прибор без каких-либо изменений в печатной плате. Уровень выходной мощности термоэлектрических генераторов колеблется от 100 мкВт до 10 мВт, выходное напряжение достигает 1.75 В на 1 Вт тепловой энергии. Этого достаточно, чтобы заменить большинство типов аккумуляторов.
|
|
| Устройство корпусного термоэлектрического генератора |
Конструкция приборов исключительно надежна. Устройства разработаны с расчетом на применение в «сэндвич»-конфигурации: радиатор с одной стороны, печатная плата с другой. Цилиндрической алюминиевой частью, которая является приемником тепловой энергии, генератор устанавливается в отверстие печатной платы. Прямоугольная подложка – «холодная» часть, – имеет электрические контакты для подключения термоэлектрического генератора к схеме, и на нее же устанавливается радиатор. Вертикальные размеры устройства обеспечивают достаточный зазор для электронных компонентов, устанавливаемых рядом с ним под радиатором.
Применение корпусных термоэлектрических генераторов TGP-651, TGP-751:
- беспроводные сети датчиков;
- системы мониторинга промышленных процессов;
- системы регистрации температуры;
- системы интеллектуального управления зданиями и климатом;
- системы мониторинга и управления энергопотреблением.
На базе корпусных термоэлектрических генераторов компания предлагает готовые оценочные наборы и решения, основными из которых являютс:
- TE-Core power kit – модуль эффективного повышающего DC преобразователя на базе корпусного термогенератора со схемой управления питанием;
- TE-Power Plus – оценочный модуль с повышающим DC/DC преобразователем на базе корпусного термогенератора и регулятором выходного напряжения;
- TE-Power Node – беспроводной сенсор с питанием от термогенератора;
- TE-qNODE – беспроводной сенсор с питанием от термогенератора для мониторинга температуры электрических распределительных систем.
