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電子知識大全之樹電運行低功耗電路簡介

2009年11月27日 08:46 www.1cnz.cn 作者:佚名 用戶評論(0

電子知識大全之樹電運行低功耗電路簡介


美國華盛頓大學(xué)的一組研究人員成功地演示了樹木產(chǎn)生的電力足以獨立地維持定制電路的運轉(zhuǎn)。這個研究小組并不指望使用樹電替代太陽能,但這套系統(tǒng)可以為那些可能被用于檢測環(huán)境條件或森林火災(zāi)的樹木傳感器提供一種低成本的選擇。
??? 通過將釘子掛到各種樹上并連接至電壓表,研究人員發(fā)現(xiàn)大葉楓樹(校園里常見的一種樹)會產(chǎn)生穩(wěn)定的電壓,高達數(shù)百毫伏。下一步就是設(shè)計一種可以在這種功率下運行的電路。這將需要開發(fā)一種升壓轉(zhuǎn)換器來接收低輸入電壓并將其存儲起來以產(chǎn)生更高的輸出電壓,它需要適用于低至20mV的輸入電壓,這個輸入電壓要比任何現(xiàn)有的同類器件都低。這種器件將輸出1.1V的電壓,足以運行小功率傳感器。

??? 這種電路使用130nm的部件進行設(shè)計,在運行中平均功耗僅為10nW。盡管使用了特殊的小功率器件,但升壓轉(zhuǎn)換器和其他電子器件將在大部分時間都處于休眠狀態(tài),以保存能量。這就增加了復(fù)雜性,因為如果所有器件都進入休眠,系統(tǒng)將再也無法被喚醒。

??? 為了解決這個問題,研究小組設(shè)計了一個在1nW下連續(xù)運轉(zhuǎn)的時鐘,這個功率大約是手表運轉(zhuǎn)所需功率的千分之一。啟動之后,這個時鐘工作在350mV,大約是AA電池電壓的1/4。這個小功率的時鐘每幾秒鐘產(chǎn)生一次電脈沖,實現(xiàn)了系統(tǒng)的周期性

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