Stromversorgung über Lichtleiter

Es gibt "extreme low power" Mikrocontroller, die sich mit 1.8V und 500=C2=B5A zufrieden geben. Microchip hat da einiges im Angebot. Und die anderen Hersteller vermutlich auch (TI soll da auch einiges haben).

Eine photovoltaisches Bauelement. Im einfachsten Fall eine umgekehrt angeschlossene LED. Wenn man die Wellenl=C3=A4nge des Lichts kennt, und das tut man ja (Laser), kann man ein auf diese Wellenl=C3=A4nge optimiertes Bauteil verwenden.

Ausserdem betreibt man "energy harvesting", d.h. man l=C3=A4sst die Schaltung die meiste Zeit abgeschaltet oder im Schlafzustand, und aus der Energiequelle wird ein Kondensator aufgeladen. Erreicht dieser eine ausreichende Spannung wird kurzzeitig der =C2=B5C aufgeweckt, die Messung durchgef=C3=BChrt und Daten =C3=BCbertr= agen und die Schaltung wieder in den Schlafzustand gelegt.

So what? Die Effizienz von Photovoltaikzellen ist umgekehrt proportional zur Fl=C3=A4che und Proportional zur Leistungsdichte; man forscht z.B. daran, nur wenige cm^2 gro=C3=9Fe Photovoltaikelemente =C3=BCber Kollektoren im m^2-Bereich mit der konzentrierten Lichtleistung der Sonne zu Betreiben. Hauptproblem ist die K=C3=BChlung, damit das Ding nicht wegbrennt. Man hat im Versuch so aber schon Wirkungsgrade von 40% erreicht, was sehr gut ist.

Das Bauteil zu verkleinern steht also nicht im Widerspruch dazu. Und mal abgesehen davon: Einen 32mm-W=C3=BCrfel nennst Du klein? Ich nenne sowas einen fetten Brocken, nachdem ich schon viel krasseres (kleineres) Zeug gesehen habe: 3mm Kantenl=C3=A4nge, SoMC (System on a Multi-Chip, also mehrere verschiedene Produktionsverfahren, sprich mehrere kleine Dies auf einem gemeinsamen Tr=C3=A4ger): Das LED-Element zur Umwandlung des Lichttr=C3=A4gers auf dem die Daten zum Sensor =C3=BCbertragen wurden, diente gleichzeitig zum =C3=9Cbertragen der gesammelten Daten.

Wolfgang

Michael Koch schrieb:

ist ja riesig. Der optisch-elektrisch Wandler mit ca 0.5W Leistung ist so 2x2x2mm groß. Gibts auch zu kaufen (für richtiges Geld) integriert mit den Fiber-konnektoren. Nachteil ist, dass du mit viel Saft reinbrutzeln mußt, Wirkungsgrad von dem Wandler ist ca 50%. So wie ich von Kollegen gehört habe, die diese Teile für Sensoren im Höchstspannungsbereich (220-400kV) benutzen, ist die Lebenszeit nicht so dolle. Nach 1-2 Jahren muß es ausgetauscht werden. Der 1W-CW Laser hat auch eine Lebenszeit von 3-10k Stunden. Hier was zum Nachlesen:

Waldemar

Michael Koch schrieb:

z.B.:

Gruß, Christian

[...] >

Hallo Wolfgang,

Ich hatte den Strom höher geschätzt, weil da ja auch noch eine LED drin sein muss um die Daten zurück zu senden.

Gruss Michael

Hallo Christian,

danke für den Link!

Gruss Michael

Hallo Waldemar,

danke für den Link!

Gruss Michael

Christian Lotze schrieb:

Hallo,

hier

gibt man 100 mW elektrische Ausgangsleistung für 250 mW optische Eingangsleistung an, also etwa 40 %, mit etwa auch 40 % für den Laser sind wir beim Gesamtwirkungsgrad von 16 %, mit etwas optischen Verlusten dann wohl unter 10 %.

Bye

Selbst bei Hochspannung ist oft eine magnetische Kopplung guenstiger, weil (bis auf eventuelle Reinigung) wartungsfrei. Serienresonant durch eine entsprechende Porzellanschicht etc.

--
Gruesse, Joerg

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Waldemar Krzok schrieb:

Hallo,

die 50 % sind doch nur den Wirkungsgrad optisch zu elektrisch, der Gesamtwirkungsgrad dürfte doch noch weit niedriger liegen.

Bye

hier geht es um Kabel, da ist nur PUR-isolation.

Waldemar

Uwe Hercksen schrieb:

Klar. Der Laser am Anfang plus Koppel- und Streckendämpfung. Ich denke, wenn man da auf 10% kommt ist schon viel.

Waldemar

Haben wir auch schon bei Kabeln gemacht. Bei Schleppkette und so ginge das natuerlich nicht.

--
Gruesse, Joerg

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Michael Koch schrieb:

Vor gut 25 Jahren gab es schon so was, natürlich ohne Prozessor, aber schon digital, mit einer für heutige Verhältnisse sehr geringen Lichtleistung (ohne Laser), da wurde ein Teil des Lichts über einen Spiegel und eine zweite Faser zurückgeschickt, aber vorher mit einem Mini-LCD moduliert.

Gruß, Martin

--
Es gibt nur 10 Arten von Menschen:
Solche, die das Binärsystem verstehen und die anderen!

Schleppkettentaugliche Kabel für 220kV habe ich noch nicht gesehen, aber vielleicht kommt das auch mal :-)

Waldemar

Bei 20kV ist das schon angekommen:

Lustig ist dagegen die Groesse des normalen Baggers im Vordergrund.

--
Gruesse, Joerg

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