Ідея живити електроніку, що носиться, і датчики з підключенням до Інтернету від енергії, одержуваної з вібрацій, не нова і постійно розвивається. Сьогодні на конференції ISSCC2020 французькі розробники два перспективні чіпи для збору та акумулювання електроенергії від постійних та ударних вібрацій.
Два документи дослідницького центру CEA-Leti розкривають структуру двох мікросхем видобування електрики з вібрацій. Один чіп використовує п'єзоелектричний метод видобутку енергії, а інший спирається на магніт коливання в електричній котушці. В обох випадках накопичення енергії та система генерації вбудовані в чіпи та не має зовнішніх елементів конструкції, що дозволяє простим способом інтегрувати рішення в будь-яку відповідну електроніку.
П'єзоелектричний перетворювач оснащений схемою динамічного підстроювання резонансної частоти. Таке рішення дозволило на 446% розширити діапазон частот коливань, у якому відбувається вироблення електроенергії. Подібного, стверджують у CEA-Leti, досі ніхто не зміг досягти. Коефіцієнт корисної дії при цьому досягає 94%, а показник відстеження точки максимальної потужності () може становити 30 нВт.
Само собою, керуючі ланцюги чіпа-генератора живляться від здобутої ними електроенергії. Загальне споживання чіпа становить 1 мкВт, тоді як збирання енергії з навколишнього простору (вібрацій) лежить у межах від 100 мкВт до 1 мВт.
Другий чіп на основі магніту і котушки, що коливається, показує ще більший наскрізний ККД - до 95,9%. Що важливо, задіяні для виготовлення цього рішення матеріали доступні та недорогі. Коефіцієнт вилучення енергії з постійних вібрацій досягає 210%, а з ударних - 460%. Було б цікаво побачити все це у вигляді комерційної реалізації, але про це поки що нічого невідомо.
Джерело: 3dnews.ru