Circuit de récupération de l’énergie ambiante

Suite à son arrivée cette année sur le marché des semiconducteurs, le Belge e-peas annonce la commercialisation de son premier circuit intégré. L’AEM10940 exploite la technologie propriétaire et brevetée d’e-peas afin d’optimiser l’efficacité de la récupération d’énergie ambiante dans les systèmes électroniques embarqués. Ce dispositif, désormais en phase de production, cible toutes les applications émergentes de capteurs sans fil à très faible consommation, ce qui inclut tous les aspects de l’Internet des objets (IoT), des technologies portables, de l’automatisation en domotique, du contrôle industriel et de la géolocalisation sans fil, etc.  

Fourni sous forme de boîtier QFN compact à 24 broches, l’AEM10940 est fortement intégré et inclut notamment un convertisseur élévateur de tension (boost) à ultra faible puissance (avec un niveau d’efficacité inédit de 94%), ainsi que des références de tension et des éléments de gestion d’énergie et des régulateurs LDO. Le circuit innovant de démarrage à froid (cold start) du dispositif peut être activé même si l’énergie présente est minimale. Ainsi, une tension d’entrée de seulement 380 mV et 11 μW de puissance sont largement suffisants.

Le circuit capte toute la puissance disponible, jusqu’à 50 mW, à partir d’une source telle qu’une cellule photovoltaïque. Son convertisseur élévateur de tension (avec une tension d’entrée dans la plage de 100 mV à 2,5 V) permet le chargement rapide de toute cellule de stockage d’énergie connectée, telle qu’une batterie Li-Ion, une batterie à film mince, un condensateur ou un supercondensateur.  Cette technologie nouvelle permet de tripler le taux de charge par rapport aux autres solutions commercialisées actuellement, assure le fabricant.

Les 2 régulateurs LDO embarqués assurent une efficacité de près de 98% en courant sur une large plage de charges. L’un de ces dispositifs est associé à une alimentation à faible tension et l’autre à une alimentation à forte tension. L’alimentation basse tension (1,8 V), peut assurer un courant de charge de 10 mA et sert généralement à alimenter le microcontrôleur du système. En parallèle, l’alimentation haute tension, configurable entre 2,2 et 4,2 V, peut soutenir un courant de charge allant jusqu’à 80 mA et sert généralement à alimenter l’émetteur-récepteur sans fil du système (qui peut être basé, par exemple, sur un protocole BLE, Zigbee, SigFox ou LoRa).

Outre son meilleur rendement et sa capacité de démarrage à froid, l’AEM10940 se différencie par la richesse des fonctionnalités embarquées, ce qui est particulièrement illustré par l’intégration d’une double sortie régulée. Le sous-système qui en résulte a une très faible empreinte sur le circuit imprimé et ne nécessite qu’une poignée de composants passifs/discrets externes. Cela implique, qu’en plus des coûts, les efforts d’ingénierie nécessaires au développement sont considérablement réduits.

Fabricant : e-peas

Référence : AEM10940