飛機結構運用能量收集實現方案
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一個電源良好比較器監視 VOUT 電壓。一旦 VOUT 充電至其穩定電壓的 7% 范圍內，PGOOD 輸出就會變高。如果 VOUT 從其穩定電壓下降超過 9%，PGOOD 將會變低。PGOOD 輸出設計成驅動一個微處理器或其它芯片 I/O，而不驅動 LED 等較高電流的負載。
圖 4 所示電路利用一個小的壓電換能器將機械振動轉換成一個 AC 電壓源，該電壓源饋送進 LTC3588-1 的內部橋式整流器。它可以從小的振動源收集能量，并產生系統電源，而無需使用傳統的電池電源。
圖4 將振動或壓力源轉換成電流的LTC3588-1的電路原理圖
表1：熱源、電壓源兩種方法優缺點比較
LTC3588-1 是一種超低靜態電流電源，專門為能量收集/低電流降壓型應用而設計。它可以直接連接到一個壓電或可供替代的 AC 電源，對電壓波形整流并在一個外部電容器中存儲收集的能量，通過一個內部并聯穩壓器泄放任何多余的功率，并通過亳微功率高效率降壓型穩壓器保持穩定的輸出電壓。
LTC3588-1 的內部全波橋式整流器可通過兩個差分輸入 PZ1 和 PZ2 接入，對 AC 輸入整流。整流后的輸出再存儲到 VIN 引腳處的電容器上，并可用作降壓型轉換器的能量庫。在典型的壓電產生電流的情況下，低通橋式整流器具有大約 400mV 的總壓降，壓電產生的電流通常為 10µA 左右。這種橋能夠攜帶高達 50mA 的電流。一旦在 VIN 上有充足的電壓，就啟動降壓型穩壓器，以產生一個穩定輸出。
降壓型穩壓器采用遲滯電壓算法，以通過來自 VOUT 檢測引腳的內部反饋控制輸出。降壓型轉換器通過電感器將一個輸出電容器充電至略高于穩定點的值。它通過以下方法做到這一點：通過一個內部PMOS開關使電感器電流斜坡上升至260mA，然后再通過一個內部NMOS 開關使其斜坡下降至0mA，因此可高效率地向輸出電容器提供能量。它提供穩定輸出的遲滯方法降低了與 FET 切換有關的損耗，并在輕負載時保持輸出。降壓型轉換器在它切換時提供最小100mA 的平均負載電流。
結論
就能源選擇而言，在熱源和壓電源之間存在權衡問題。表1總結了這兩種方法的優缺點。
由于全世界都缺乏模擬開關模式電源設計專長，設計一個有效的能量收集系統一直都很難，如圖 1 所示。不過，隨著 LTC3108 和 LTC3588-1 的推出，這種狀況將為之改觀。這些器件幾乎可以從任何熱源或機械振動源抽取能量，而熱源和機械振動源在飛機環境中是常見的。此外，這些器件具有全面的功能并易于設計，因此它們極大地簡化了能量收集鏈中難以實現的電源轉換設計。對于飛機狀況監視系統設計師來說，這是個好消息，因為這些器件具有高集成度，包括電源管理控制和現成有售的外部組件，就形成完整能量收集鏈而言，這使它們成為最小、最簡單和最易于使用的可用解決方案。
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