電池美國大學利用超低功耗電壓檢測晶片延長電池壽命,減小電池尺寸

2021-01-21 大國重器高端電子元器件

美國布裡斯託大學研究出一款電壓檢測晶片，僅需幾皮瓦電壓即可激活其他電路。能夠大大縮小電池供電設備中的電池尺寸，某些情況下可延長電池壽命達數年。還可用於消除待機功耗，如研究人員將該電壓檢測器用於電視機，結果顯示電視機待機期間沒有連續的輸出功率。此實驗中，電壓檢測器直接利用標準電視控制器的紅外信號進行遠距離供電。

圖 超低功耗UB20M電壓檢測晶片


   

電子傳感器需要能量來檢測和反映。而當前的一些安全警報、行動監測、物聯網設備等中，用於維持設備活躍和監測的耗能非常大。對於這些情況，需要大大降低監測所需能量來延長電池壽命，還需要設計一個系統來避免不必要的能量浪費。


    

為降低設備監測能耗，該研究團隊在政府支持下研究出降低設備監測能量方法。利用電壓檢測器來檢測所等待的事件，例如跟蹤器的移動、電視機控制器的紅外線等，並以此控制設備電源的開關。該電壓檢測器從事件中獲取所需的微小能量，所以要求其足夠小才能用於多種電子設備。


美國布裡斯託大學電子能量管理研究組的Stark博士及其同事研究出超低功耗電壓檢測器UB20M，正在申請專利。若其與一個合適的傳感器搭配，即可通過感應和檢測來消除待機功耗。它無需電源供電，而是通過傳感器輸出的無線信號中包含的一小部分能量來供電。


與當前的檢測器相比，該電壓檢測器建立一個開啟信號所需的能量小上千倍。


     

近年來，隨著微型機械裝置、無線傳感器網絡、戰場可穿戴設備等技術快速發展，現有供能裝置相對龐大的體積和依然較低的能量轉換效率已經成為阻礙武器裝備減小尺寸、降低成本、進入實用化和自動化的最大障礙，戰場作戰人員隨身攜帶的電源達到16到20磅。該技術的成功研製將有重大意義。


    


該晶片的應用領域包括：


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