建立能量收集系统的功率转换级

　　建立能量收集系统的功率转换级

　　能量收集与传统系统有很大不同的功率要求。电流和电压在供给和输出都能迅速波动。本文从先进的线性器件、线性技术和德克萨斯仪器等几项技术和设备上进行研究，这些仪器可用于从太阳能、热能或振动源建立有效的电力系统。

　　来自环境的能量是自由可用的，但带着成本；它是低水平的，而且经常是可变的。这给能量收集系统的电源管理带来了一些挑战。电源管理器必须收集这种能量并将电压提升到所支持的电子系统所需的水平，同时尽可能少地使用该能量，并提供系统监视能力。

　　有几种不同的电源架构，可以为电力系统获取能量。在“传统”端，太阳能电池被用来充电电池来存储能量，然后通过标准的低功耗能量管理芯片来释放能量，这些芯片具有良好的功率放电曲线。然而，越来越多的系统工程师希望利用可用的能量直接为电子供电。不仅是高度可变的输入功率，但输出也经常“憔悴”一段时间后一阵电流。这为系统设计器创建了一组特殊的挑战。

　　Boosting the voltage is important for the wider adoption of energy-harvesting systems. Some electronics， especially for wearable and ultra-portable systems， are operating at 1.0 V to extend the battery life and simplify the interface to the energy-harvesting power management sub-system. Unfortunately， these are new devices and the majority of designers are working with 1.8 V or even 3.3 V supplies. This also does not take into account sensors and the conditioning electronics such as analog-to-digital converters and amplifiers that may run at higher voltages and still need to be powered by the harvested energy. For some applications， such as smart meters， the rechargeable batteries are even working up to 3.6 V， giving the power management sub-system more of a challenge to address both low and higher voltages.