Вход |  Регистрация
 
 
Время электроники Среда, 29 января
 
 

Это интересно!

Новости

Приглашение к участию в ежегоднике «Живая Электроника России» 2020


Обзоры, аналитика


Интервью, презентации

Ранее

Лазерный дисплей

Компания Prysm, базирующаяся в Сан-Хосе, штат Калифорния, представила первый лазерный дисплей, принцип действия которого запатентован компанией.

Новый альянс по производству 3D-кристаллов

Компании CMP, CMC Microsystems и Mosis заключили партнерское соглашение по оказанию услуги 3-D MPW (Multi-Project Wafer ¬– «многопроектные пластины»), основанной на технологии производства 3D-кристаллов компаний Tezzaron Inc. и 130-нм КМОП-процесса компании GlobalFoundries Inc.

Найден способ значительно увеличить емкость литиевых батарей

Ученые из США смогли увеличить емкость литиевых аккумуляторов в десять раз.

 

30 июня

Микросхема поможет заменить батареи на суперконденсаторы

Инженеры компании MIT разрабатывают схему, которая позволяет получить почти весь заряд от суперконденсаторов, применяемых во вживляемых медицинских приборах.

Микросхема поможет заменить батареи на суперконденсаторы

На состоявшемся на прошлой неделе симпозиуме VLSI Circuits Symposium в Гонолулу группа инженеров из компании MIT сделала доклад об изобретении энергонакопительного чипа, который позволяет преодолеть одну из оставшихся трудностей технического характера, мешающую произвести замену батарей на суперконденсаторы в очень миниатюрных устройствах.

Суперконденсаторы имеют несколько преимуществ перед батареями: высокая плотность энергии, быстрая перезарядка и практически неограниченное число циклов заряда-разряда. Одним из недостатков этих компонентов является то, что их напряжение снижается по мере разрядки, тогда как напряжение батареи остается относительно стабильным. К тому моменту, когда суперконденсатор разряжается на 25%, его напряжение падает вдвое. (Напряжение свинцово-кислой батареи при этом уменьшается лишь на 5%). В силу того, что кристаллы, как правило, работают в относительно узком диапазоне напряжения, такое заметное падение напряжения может вызвать сбой в работе микросхемы, например, привести к ошибке памяти для считывания и записи.

Коллектив инженеров MIT решил предотвратить падение напряжения до момента, пока не будет потреблена вся энергия суперконденсатора. Разработанная ими схема быстро изменяет конфигурацию набора суперконденсаторов так, чтобы получить от них максимальный заряд при постоянном напряжении. Кристалл размером 1,3×1,4 мм управляет четырьмя 2,5-В, 250-мФ параллельно включенными суперконденсаторами. Как только их заряд снижается на 25%, а напряжение падает ниже установленного значения в 1,25 В, микросхема изменяет последовательность включения суперконденсаторов.

Переключатель соединяет суперконденсаторы двумя параллельными парами, в каждой из которых компоненты соединены последовательно. Напряжение каждой пары составляет 2,5 В. Таким образом, запитываемая ими схема вновь работает до тех пор, пока напряжение суперконденсаторов не станет ниже 1,25 В. Система управления кристаллом снова меняет расположение компонентов таким образом, чтобы все четыре последовательно соединенные суперконденсатора давали 2,5 В. К тому моменту, когда напряжение вновь упадет до величины, неприемлемой для питания устройства, израсходуется 98% начального заряда. После перезарядки суперконденсаторов их относительное расположение меняется на предшествующее – последовательная цепочка превращается в две параллельно соединенные пары. Далее комбинация цепи меняется вплоть до первой конфигурации.

По мнению автора проекта – аспиранта Уильяма Санчеза (William Sanchez), необходимо увеличить КПД DC/DC-преобразователя устройства, т.к. он передает лишь около половины энергии от суперконденсаторов к нагрузке. КПД той модели переключающей ИС, которую Санчез получит от производителя летом этого года, составит 65–85%. Для реализации коммерческого устройства необходимо, чтобы КПД был равен 90%.

Далее коллектив разработчиков собирается создать миниатюрное имплантируемое устройство для медицинских приложений, которое питается от энергонакопительной микросхемы. Она будет применяться для контроля состояния пациентов с неврологическими заболеваниями, сопровождающимися дрожанием. Этот проект появился в результате разговора Джоэла Даусона (Joel Dawson), руководителя исследовательской лаборатории компании MIT, и д-ра Сьюарда Руткове (Seward Rutkove), профессора неврологии Бостонского медицинского центра Beth Israel Deaconess.

Руткове сказал, что пациентам с симптомами невралгии трудно носить на себе неудобные приборы, которые к тому же видят окружающие. Летом 2011 г. коллектив разработчиков изготовит для центра устройства с суперконденсаторным питанием, позволяющие контролировать дрожание. Размер устройств – 2×2×10 мм. Руткове протестирует эти приборы на пациентах. Прибор, который демонстрировался на презентации в рамках симпозиума VLSI, был намного больше – 14×14×20 мм.

 

Источник: spectrum.ieee.org

Оцените материал:

Комментарии

0 / 0
0 / 0

Прокомментировать







 

Горячие темы

 
 




Rambler's Top100
Руководителям  |  Разработчикам  |  Производителям  |  Снабженцам
© 2007 - 2020 Издательский дом Электроника
Использование любых бесплатных материалов разрешено, при условии наличия ссылки на сайт «Время электроники».
Создание сайтаFractalla Design | Сделано на CMS DJEM ®
Контакты