导言
超低功率微控制器的近期开展造就了具有空前集成度的器材 (关于其运作所需的功率而言)。这些器材是片上体系，选用了新锐节能计划 (例如关断闲暇功用电路的供电)。事实上，运转这些器材所需的功率十分之低，以至于许多传感器逐渐完结了无线化，由于它们可以方便地经过电池来供电。不幸的是，电池有必要定时替换，这种维护作业既费钱又费事。而从传感器的部分环境中搜集环境机械能、热能或电磁能则有可能是一种更为有用的无线电源解决计划。
图 1 所示的 LTC3588-1 是一款完好的能量搜集解决计划，专为比如压电传感器等高阻抗源而优化。它内置了一个低损耗全波桥式整流器和一个高效率同步降压型转化器，用于将能量从一个输入存储器材传输至输出，以发生一个可支撑高达 100mA 负载的安稳电压。LTC3588-1 选用 10 引脚 MSE 封装和 3mm x 3mm DFN 封装。
图 1：专为比如压电传感器等高阻抗源而优化的完好能量搜集解决计划
环境能量源
环境能量源包含光、温差、振荡梁、射频 (RF) 发射信号或任何其他可以经过某种换能器发生电荷的信号源。例如：
· 人们选用小型太阳能电池板为手持式电子设备供电已有多年，此类电池板在阳光直射和直接光照耀的情况下可以别离发生几百 mW/cm2 和几百 μW/cm2 的功率密度。
· 当存在温度梯度时，塞贝克 (Seebeck) 器材可将热能转化为电能。热能量源多种多样，从体热 (可发生几十 μW/cm2 的功率密度) 到锅炉排气烟囱 (其表面温度能发生几十 mW/cm2 的功率密度) 各不相同。
· 压电器材可经过器材的紧缩或曲折而发生能量。压电组件可以发生几百μW/cm2 的功率密度 (取决于其尺度和结构)。
· 射频 (RF) 能量搜集由天线来完结，可发生几百 pW/cm2 的功率密度。
要成功地规划完好的独立型无线传感器体系，就需选用节能型微控制器和传感器，它们耗费很少电能，并可从低能量环境获取能量。现在，这两类器材在市面上都很简单取得，而所缺失的一环则是可以将传感器输出转化为一个可用电压的高效功率转化产品。
图 2 示出了一款能量搜集电源体系，它包含能量源 / 传感器、一个能量贮存组件和一种用于将该储能转化为一个可用安稳电压的设备。别的，在换能器和能量贮存组件之间或许还需求布设一个电压整流器网络，用于避免能量回馈至传感器中，或在选用压电器材的情况下担任对 AC 信号进行整流。
图 2：能量搜集体系组件
使用实例
关于在 D0 和 D1 输入引脚上设定的特别输出电压，LTC3588-1 要求传感器的输出电压高于欠压闭锁上升门限限值。为了完结能量传输的最大化，换能器有必要具有一个两倍于输入作业电压的开路电压、以及一个两倍于所需输入电流的短路电流。这些要求有必要在信号源的最小鼓励电平条件下满意，以完结接连输出功率。
压电传感器使用
图 3 示出了一个压电体系。当被置于气流之中时，该体系可在 3.3V 电压条件下发生 100μW 的功率。在 50Hz 频率下，压电组件的曲折量为 0.5cm。
图 3：压电式能量搜集器
Seebeck 传感器使用
图 4 示出了一个能量搜集体系，该体系选用了由 Tellurex 公司供给的 Seebeck 传感器。温差发生了一个可支撑 300mW 输出负载的输出电压。把传感器衔接至 PZ1 输入可避免反向电流在热源被拿掉时回流至 Seebeck 器材中。100Ω 电阻器担任供给电流约束，以维护 LTC3588-1 输入桥接器。
图 4：Seebeck 能量搜集器
由规范荧光灯发生的 EM 场搜集能量
此项使用需求一些有别于传统的创造性思维。图 5 示出了一个从高电压荧光灯管周围的电场搜集能量的体系。两块 12” x 24” 铜板被放置在间隔一个 2’ x 4’ 荧光灯具 6” 的当地。铜板以容性的方法从周围的电场搜集了 200μW 的功率，而 LTC3588-1 则担任将该功率转化为一个稳压输出。
图 5：电场能量搜集器
定论
LTC3588-1 经过从周围环境搜集环境能量而使长途传感器可以不依托电池来运作。该器材包含了一切要害的电源办理功用：一个低损耗桥式整流器、一个高效率降压型稳压器、一个担任接通和关断降压型转化器的低偏置 UVLO 检测器、以及一个用于在电源可用时唤醒微控制器的 PGOOD 状况信号。LTC3588-1 仅使用 5 个外部组件即可支撑高达 100mA 的负载。
