Робоча напруга для багатьох невеликих вбудованих систем можна отримати за допомогою цікавого пристрою, який перетворює механічну енергію в електричну. Подібна конструкція, дія якої засновано на ефекті Фарадея, показана на рис. 1.21.

Рис. 1.21. Генератор напруги на ефекті Фарадея

Рис. 1.22. Сигнал на виході генератора Фарадея

Корпусом служить трубка з оргскла відповідного діаметру і довжини. Всередині неї знаходиться магніт. Поверх трубки намотана котушка з декількох сотень витків мідного ізольованого проводу. Кінці трубки закриті заглушками. Для генерування напруги конструкцію струшують, магніт переміщається по трубці і створює в мідному дроті змінна напруга, яке можна випрямити і відфільтрувати, наприклад, при допомоги схеми, показаної на рис. 1.20. Єдина проблема полягає в тому, що вам доведеться трясти цю трубку рівно стільки часу, скільки ви хочете виробляти напругу. Як тільки магніт зупиняється, генерація напруги припиняється і зберігається тільки залишкову напругу на конденсаторі. Але в багатьох випадках і цього виявляється достатньо. Одне з можливих рішень – застосування іоністорів. Однак для їх зарядки до необхідного напруги вам може знадобитися витратити багато часу і сил.

В якості стабілізатора до такого джерела рекомендуємо використовувати мікросхему LP2950.

На рис. 1.22 показана осцилограма сигналу на виході генератора Фарадея. Її розмах перевищує 17 В.

Живлення від енергії радіохвиль

Радіохвилі всюдисущі, і тому від них можна отримувати енергію (за допомогою відповідної антени) і перетворювати її в постійну напругу. На жаль, для цього потрібно або значна потужність джерела, або велика антена, або близькість до радіопередавача. У багатьох комерційних системах радіочастотна енергія для таких цілей випромінюється спеціально. Одне з подібних застосувань – система радіочастотної ідентифікації (RFID), блок-схема якої показана на рис. 1.23.

Рис. 1.23. Принцип живлення від джерела радіочастоти

Система складається з передавача немодулированного сигналу на підходящої частоті. Робоча частота визначається кварцом. Чим вище частота, тим менша передавальна антена буде потрібно. Передавач харчується постійним напругою. Випромінюється сигнал приймається резонансним контуром (що складається з котушки індуктивності і конденсатора змінної ємності), налаштованим на частоту передавача. Сигнал від резонансного контуру надходить на діодний випрямляч, фільтр і далі на стабілізатор напруги. На виході стабілізатора присутній необхідну робочу напругу. Така система може видавати кілька милливатт потужності при відстані між передавачем і приймачем в кілька десятків сантиметрів.

Виконана за цим принципом реальна система описана в документі “Wireless battery energizes low-power devices”: www.edn.com/article/CA6501085.html.

Джерело: Гадре, Д., Цікаві проекти на базі мікроконтролерів tinyAVR / Дхананья Гадре, Нігула Мелхотра: Пер. з англ. – СПб .: БХВ-Петербург, 2012. – 352 с .: іл. – (Електроніка)