Energy Harvesting zur Temperaturmessung an gefährlichen Potentialen

Projekt

Dieses Projekt ist aus dem Zusammentreffen zweier Ereignisse entstanden:
  • Die Kollegen im Labor haben gewisse Probleme mit der Temperaturmessung
  • In der Zeitschrift Elektronik wurde ein Design-Wettbewerb zum Thema Energy Harvesting ausgeschrieben
  • In einer spontanen Eingebung entstand aus diesen beiden Ausgangspunkten meine Idee:
    man kann doch die störende Energie der Schaltflanken zur Energieversorgung des Temperatursensors nutzen und dessen Meßwerte drahtlos an einen Empfänger übermitteln.

    Nach einigen Experimenten, ob denn die Energieversorgung auch wie geplant funktioniert, entstand ein Prototyp. Hier ein Blockschaltbild des Prototypen: Blockdiagramm
    Das eigentliche Energy Harvesting geschieht mittels einer einfachen Gleichtaktdrossel, die gleichzeitig auch zur Entstörung dient. Mittels einer dritten Wicklung auf der Gleichtaktdrossel wird der vom Thermoelement in die Platine fließende kapazitive Ableitstrom sozusagen geerntet. Voraussetzung hierfür ist, daß das Thermoelement galvanisch mit einem Schaltflankenbehafteten Potential verbunden ist. In meinen Versuchsaufbauten verwendete ich den Drain des Schalttransistors in diversen Schaltnetzteilen dafür.
    Eine genaue Beschreibung des Verfahrens und des Prototypen findet sich hier: Beschreibung des Prototypen

    Dazu hier der Schaltplan
    und der Sourcecode für den EFM32-Controller.

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      ... und ein Zaehlpixel hab ich auch :-)