Estoy buscando una manera de alimentar el LED verde (como GNL-3012GD) desde MFC que proporciona 0.2mA a 0.6V durante aproximadamente 1 hora (debería haber un período de entrega, 2 horas a restaurar). Entiendo que la cantidad de energía es demasiado pequeña, pero ¿qué pasa con el almacenamiento de energía para controlar el LED por un tiempo (desde unos pocos segundos)? Cualquier sugerencia o esquema es altamente bienvenido.
Bien, aquí hay algunas consideraciones.
Su fuente tiene un almacenamiento de energía de 0.6V * 0.2 mA * 1hr = 120 uW-h.
Si obtiene algunos LED más nuevos, diga LTST-C193TGKT-5A LED de Lite-ON, tiene una eficiencia bastante alta, aproximadamente 100 mcd a 5 mA., No el miserable 7 mcd a 20 mA como para GNL -3012GD, o 50 veces más eficiente. Acabo de realizar una prueba, por lo que la luz es bastante visible a 16 uA (micro amperio!), Con un voltaje directo de aproximadamente 2.3V. Esto equivale al consumo de energía a solo 37 uW, mientras que puede ver la luz sin error. Si tomo una proporción de 100 mcd y 16/5000, esto es aproximadamente 0,32 mcd de luz, y hay muchos LED con 0,1 - 0,3 mcd de salida de luz. Entonces el mcd de 0.32 es bastante visible.
Ahora, si encuentra algún IC de "recolección de energía" operando a 500-600 mV, con un aumento de salida de 2.3-2.5 V, algo como el módulo de Advanced Linear Devices , o LTC3108, el LED LTST-C193TG estará encendido (a 0.32 mcd) para hasta 3 horas.
Las sugerencias aquí son (1) LED de alta eficiencia y (2) CI de recolección de energía. ¿Se ajustaría a sus necesidades?
Se puede hacer sin utilizar ningún convertidor de CC / CC electrónico. Solo use un multiplicador de voltaje electromecánico.
Necesita 4 o 5 supercondensadores conectados en paralelo mediante un interruptor multipolo. Cargue los condensadores durante una hora. Luego opere el interruptor a mano conectando los capacitores en serie y al LED. Puede ser una resistencia en serie al LED para limitación de corriente.
El interruptor debe tener un par de interruptores de doble tiro para cada condensador.
No habrá pérdidas electrónicas, solo las muy pequeñas corrientes de fuga de los condensadores y los interruptores. Los conmutadores analógicos electrónicos no deben utilizarse, su corriente de fuga es demasiado alta.
Habrá una constante de tiempo RC al cargar y también al descargar los supercaps. Durante la carga, la resistencia interna del MFC será parte de la R (C), no solo la resistencia del cableado. La resistencia interna de una fuente de energía tan baja puede ser bastante alta. Se necesitarán alrededor de 3 constantes de tiempo RC para una carga del 95%. Si la capacidad de las supercápsulas es demasiado grande, la carga llevará mucho tiempo, pero hay más energía almacenada para operar el LED por más tiempo.
Por supuesto, la capacidad efectiva de 4 supercápsulas en paralelo es 4 veces la capacidad de una sola. La capacidad efectiva de 4 supercápsulas en serie es 1/4 de una sola.
ACTUALIZACIÓN 7/17/2018
Recorrió un convertidor de potencia ultra bajo de Texas Instruments con gestión de batería para aplicaciones de Energy Harvester. Parece ser una solución excelente y bien documentada para su proyecto.
placa de evaluación para bq25504
Fin de la actualización
El tiempo de ejecución de 1 hora y el tiempo de restauración de 2-3 horas actualmente no es posible.
En teoría, con un 100% de eficiencia, llevaría al menos 16 horas recolectar suficiente energía para encender un LED durante 1 hora.
Un módulo de recolección a esta potencia de entrada sería un 25 a 50% de mejor caso.
Parece que el MFC no puede sostener los 0.6V @ 200 µA indicados y necesita pocas horas para cargar su capacidad de energía para entregar 1.2 mW.
Puede ser posible si tiene un par de días para cosechar la energía requerida.
Necesitas más voltaje. El voltaje debe ser mayor que el voltaje directo del LED.
Necesita más potencia, como al menos 2 mW, tiene 0,12 mW. Incluso si fueras a aumentar el voltaje, no habría suficiente energía.
Cosechar el poder tomaría más de 2-3 horas. Necesitas 16 veces más poder que tienes.
Su LED es demasiado ineficiente. Un 18,000 mcd QT-BrightekQBL7IG30C funcionaría mejor pero aún no tiene suficiente voltaje o energía.
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