cómo aumentar la corriente del chip LTC3108

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Actualmente estoy tratando de hacer una cosecha térmica a temperatura corporal usando un módulo termoeléctrico. El voltaje obtenido del módulo es de alrededor de 50-60mV. No hay muchos chips que puedan aumentar el voltaje tan bajo a 5V. Mi requerimiento es en realidad cosechar el calor corporal para cargar un dispositivo electrónico, digamos un smartwatch / smartphone (se necesita al menos 5v, 1amp). No estoy seguro de que sea posible hasta que encontré el ltc3108 de la tecnología lineal. El chip es poderoso, ya que puede aumentar mV hasta 2.3, 3.3, 4.1 o 5v. Sin embargo, la salida de corriente de ltc3108 es muy pequeña, donde creo que puedo obtener solo unos pocos miliamperios. ¿Alguien tiene idea para mejorar esto? Vi que algunos dijeron que el uso de un supercapacitor podría funcionar (desde youtube), realmente no entiendo cómo podría funcionar un supercapacitor, ya que se carga hasta su voltaje nominal a través de la entrada de corriente, ¿no? es decir, si usar unos pocos miliamperios podría demorar mucho tiempo en cargarse. Y cuando se está descargando, ¿podría dañar el dispositivo de carga? Porque la corriente del supercapacitor es muy grande ¿verdad? Vi un proyecto bastante similar publicado en youtube. El esquema se muestra a continuación. ¿Alguien quiere explicar cómo funciona el circuito? Creo que él no está usando ltc3108 aquí. Realmente agradecería su ayuda. Gracias de antemano

    
pregunta Dion Tan

1 respuesta

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El problema no es con el chip (bueno, no es el problema principal de todos modos, pero lo lograremos), el problema es con la eficiencia de la basura de los peliters con pequeñas diferencias de temperatura, primero, los problemas.

Los peltiers se usan normalmente para crear diferencias de temperatura cuando se les aplica una corriente, los peltiers no son conocidos por su eficiencia estelar, y cuando se usan como generadores son incluso peores , he visto cifras como el 5% etiquetadas como "eficiencia de vanguardia", así que ese es nuestro primer problema. Por lo tanto, es posible que deba empujar 100W de calor a través de un peltier para obtener 5W de energía eléctrica.

Nuestro segundo problema es que los peltiers tienen bajas resistencias térmicas, ver resistencia térmica es la diferencia de temperatura creada por un flujo de energía térmica (medida en grados por vatio 'C / W). Una baja resistencia térmica significa que necesita un flujo de calor potente (no necesariamente una temperatura alta , sino una fuente poderosa , muchos vatios) para generar una diferencia de temperatura significativa en todo el dispositivo , y necesitamos una gran diferencia de temperatura en todo el peliter si queremos generar una cantidad significativa de energía. Esto es parte de la razón por la que su eficiencia es tan baja, necesita una gran diferencia de temperatura para obtener mucha potencia, pero también conducen el calor también : mantienen una alta diferencia de temperatura, así como una pantalla La puerta de un submarino mantiene una alta diferencia de presión.

Esto conduce al tercer y menos intuitivo problema: obtener una caída de temperatura decente en el peltier en primer lugar. Vea, no hay mucha energía térmica disponible para cosechar de una persona en el primer lugar, tal vez 200W máx. en todo su cuerpo (lo que creo que es algo así como 2m ^ 2), en primer lugar, eso pone un límite superior en la generación de energía (el peltier más común es 40x40mm o 1 / 2500th de una persona, así que eso ya es ~ 0.1W por peltier MAX). Y una vez que toma en cuenta la lamentable eficiencia de generación de los peltiers, de repente está viendo solo unos pocos milivatios por dispositivo de 40x40 mm (apilarlos ayuda un poco, pero mientras 10mW es el doble de bueno que 5mW, en el gran esquema de las cosas. ..) Esto se agrava por el hecho de que la capacidad del peltier para descargar el calor residual (todo el 90-95%) en el medio ambiente, que depende en gran medida de la diferencia de temperatura, las cosas calientes pierden calor más rápido y más fácilmente que las cosas ligeramente cálidas, por lo que necesita grandes disipadores para compensar.

Ahora ya sabe por qué los chips como el LTC3108 solo están diseñados para escupir unos pocos mA, el tipo de aplicaciones en las que la recolección térmica se usa a menudo tiene tan poca capacidad de generación potencial que sería inútil usar algo más grande. (y principalmente el término "recolección de energía" solo se aplica a * realmente * cosas de bajo consumo de energía)

Ahora podría estar fuera por un orden de magnitud en mis cálculos, pero incluso entonces, 5W es 1000 veces mayor que lo que esperaría poder generar de un solo peltier atado a una persona. Si colocas un gran enfriador de CPU en un lado y pones un soplete en el otro, luego esperaría obtener 5-10W de cada peltier.

(en cuanto a que un supercapacitador ayude en las cosas, no es que tener una gran capitalización le permita generar más poder, es solo que le permite almacenar la energía ha cosechado y luego lo libera todo en un gran estallido , como enviar un paquete de radio, por supuesto, ahora que se ha vaciado la tapa, debe esperar un rato para que se recargue. / p>     

respondido por el Sam

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