14101 0

Солнечные панели, которые мы видим сегодня, должны быть жесткими и черными. Органическая фотоэлектрическая технология, наоборот, дает более прозрачные и гибкие солнечные панели в диапазоне цветов, обеспечиваемых производителем. Однако эта технология должна удовлетворять определенным требованиям, принятым на рынке: большая эффективность, долговечность и низкие производственные расходы. Данное исследование направлено на "анализ емкости новых материалов при поглощении солнечной энергии, а также поиск подходящих стратегий с момента разработки в лаборатории до ввода в эксплуатацию", подчеркнула Икерне Этксебаррия (Ikerne Etxebarria), исследователь лаборатории UPV/EHU и IK4-Ikerlan.

Команда исследователей проанализировала, каким может быть максимальный размер ячеек, которые должны иметь большую площадь поверхности, если они правильно работают. Для этой цели были разработаны разнообразные ячейки с различными структурами и поверхностями. После анализа результатов, "мы обнаружили, что в ячейках площадью до 6 см2 мощность находится в прямой пропорциональности к их площади поверхности. Однако на больших площадях поверхности производительность ячеек значительно падает", акцентировала Этксебаррия, которая пришла к следующему заключению: для изготовления ячеек с большой площадью поверхности необходимо создать модули, в которых ячейки с более малыми поверхностями будут соединяться последовательно или параллельно на самой подложке.

Эта новая разработка может привести в конечном итоге к революции в области энергетики. Ее разработала группа ученых под руководством профессора электротехники Университета Северной Каролины Салаха Бедера. Одной их уязвимых мест при использовании солнечных батарей являются сейчас потери при передаче электричества. Из-за этого солнечные батареи быстро садятся и не дают большой мощности. Это происходит из-за соединений между солнечными панелями и размещения различных элементов. Из обычных солнечных батарей, которые распространены сейчас являются наиболее эффективными стековые солнечные батареи. У них в электричество переходит до 45% от всей полученной солнечной энергии. Но соединения у батарей поглощают много солнечной энергии, через что увеличивается время зарядки батареи и сама батарея часто может перегреваться. В новой разработке ученые улучшили соединения между солнечными панелями. При таких новых соединениях увеличивается эффективность, снижается себестоимость полученной энергии, при этом полностью исключаются потери при передаче и получении электроэнергии и батареи не перегреваются. Такие новые стековые батареи могут иметь огромную концентрацию энергии, которая эквивалентна 70 тысячам наших Солнц.

Для производства таких модулей слои, существующие между электродами, необходимо структурировать, т.е. другими словами ячейки должны соединяться друг с другом. "До сегодняшнего дня такое структурирования необходимо делать механически или посредством лазера, однако существует риск повреждения подложки. Однако в данном исследовании мы разработали новую структурирующую технику", подчеркнула она. Эта техника включает трансформацию характеристик поверхности.

Цель: улучшение эффективности

Другой целью данного исследования было нахождение способа изготовления высокоэффективных ячеек. Для этого, во-первых следует оптимизировать процесс производства ячеек на базе различных полимеров, чтобы достичь максимальной эффективности этих материалов; во-вторых, полимеры, которые поглощают свет различной длины волны, использовали для изготовления ячеек вместе с каскадной структурой, чтобы обеспечить их большую эффективность. "Каждый полимер поглощает свет различной длины волны. Идеальный вариант должен использовать преимущества от всех лучей солнечного света, однако не существует полимеров, способных поглощать свет всех длин волн. Следовательно, чтобы максимально эффективно использовать солнечный свет, можно использовать одну из существующих возможностей – создать структуры каскадного типа, другими словами, расположить ячейки, изготовленные из различных полимеров, одну над другой", разъяснила Этксебаррия. Эти структуры каскадного типа можно соединять последовательно или параллельно. "Мы заметили после многочисленных измерений, что большая эффективность достигается в ячейках, установленных последовательно, а не параллельно", добавила она.

Производство ячеек, изготовленных с использованием полимеров или новых материалов, будет намного дешевле, поскольку эти полимеры произведены в лаборатории, в отличие от кремниевых, которые необходимо добывать в шахте. Этксебаррия работает в лаборатории IK4-Ikerlan, испытывая различные полимеры в поиске подходящих материалов для изготовления ячеек. "Мы протестировали (различные) материалы в небольших устройствах", указала она. Фактически было проверено множество материалов различного типа и в процессе этого были отобраны наиболее эффективные, другими словами, те материалы, которые наиболее эффективно улавливают и преобразуют солнечную энергию.

5298 0

Компания Texas Instruments позволит перевести бытовые счетчики и носимые устройства по контролю за состоянием здоровья на новый уровень

Компания Texas Instruments выпустила 46 новых микроконтроллеров с ультранизким энергопотреблением MSP430™ FRAM microcontrollers (MCU), большим объемом памяти, новыми характеристиками и степенью интеграции. Микроконтроллеры серии MSP430FR69x расширяют объем энергонезависимой FRAM памяти (ферроэлектрическая память с произвольным доступом) до 128 КБ и обеспечивают интеллектуальную аналоговую интеграцию, такую как расширенный интерфейс сканирования (ESI) и аналогово-цифровой преобразователь (ADC) с дифференциальным входом, который потребляет всего лишь 140 мкА при частоте выборки 200 KSPS. Разработчики также смогут использовать интегрированный 320-сегментный LCD-контроллер для добавления дисплея к их продуктам и 256-битный аппаратный ускоритель с поддержкой улучшенного стандарта шифрования (AES) для гарантии безопасной передачи данных. Подобная интеграция не только снижает энергопотребление, но и уменьшает общий размер продукта, исключая использование дополнительных компонентов для таких систем.

Компания TI сфокусировала свои усилия на оптимизации микроконтроллеров серии MSP430FR69x для высокопроизводительных промышленных микроконтроллеров с ультранизким энергопотреблением с оптимизированными режимами наиболее низкой активной, дежурной и периферийной мощности потребления. Непревзойденная скорость записи микроконтроллеров MSP430FR69x с FRAM памятью и увеличенное в 10 миллионов раз количество циклов записи-стирания по сравнению с современной флэш-памятью привело к созданию памяти, которая снижает мощность потребления, увеличивает точность данных с течением времени и даже продлевает срок службы продукта. FRAM обеспечивает несравненную гибкость памяти, не требует использования сегментов для предварительного стирания и гарантирует побитный уровень доступа, позволяя выполнять запись текущих данных на лету, а также быстрее и удобней проводить обновление микропрограммного кода.

Использование микроконтроллеров серии MSP430FR69x с FRAM памятью для энергетических систем
Интегрированный ESI модуль, дифференциальный АЦП и LCD контроллер делают микроконтроллеры серии MSP430FR69x идеальным инструментом для измерения расхода воды, газа и тепла.

Характеристики и преимущества использования микроконтроллеров серии MSP430FR69x с ультранизким энергопотреблением:

  • Облегчение разработки благодаря совместимости по выводам и расширенному объему памяти от 64 КБ до 128 КБ FRAM памяти, и новым характеристикам FRAM микроконтроллерных платформ.
  • Новые преимущества безопасности, включая 256-битный аппаратный ускоритель с поддержкой улучшенного стандарта шифрования (AES) и IP инкапсулированный модуль для защиты передаваемых данных и протокола IP на микроконтроллерах серии MSP430FR69x. Быстрая скорость записи и низкие пиковые значения тока обеспечивают преимущества безопасности для генерирования новых ключей защиты и сохраняют информацию о состоянии продукта даже в случаях пропадания электропитания.
  • Разрушает барьеры, связанные с использованием традиционной технологии памяти микроконтроллеров, благодаря FRAM памяти с непревзойденной скоростью записи, долговечностью, гибкостью и потреблением энергии во время операции записи.

Цена и доступность
Микроконтроллеры серии MSP430FR69x доступны в промышленных партиях 1 000 штук по цене USD $4.50. Вы можете начать разрабатывать устройства самостоятельно благодаря использованию комплекта разработки MSP-FET430U100D по цене $175, который можно приобрести на сайте TI eStore или у авторизованных дистрибьюторов. Оценочный комплект измерителя расхода EVM430-FR6989 будет доступен в октябре этого года по цене $300.

Даташит

3287 0

Компания Microchip Technology Inc. объявила о выпуске своего самого последнего 2.4 ГГц 256-QAM радиочастотного высокомощного усилителя — SST12CP21— который гарантирует ультранизкую величину EVM (амплитуда вектора ошибок) и потребление тока для модуляции 256-QAM и IEEE 802.11n систем. Усилитель SST12CP21 обеспечивает высокую линейную выходную мощность вплоть до 23 дБм при 1.75% динамической EVM, с MCS9 HT40 МГц модуляцией полосы пропускания при напряжении 5В и потреблении тока 320 мА. Кроме того, усилитель SST12CP21 также обеспечивает 25 дБм линейную мощность при 3% EVM с током потребления всего 350 мА для 802.11g/n применений. Такие характеристики значительно расширяют возможности 802.11b/g/n WLAN и MIMO систем, при крайне низком потреблении тока при максимальной модуляции 256-QAM скорости передачи данных. Усилитель SST12CP21 также совместим со спектральной маской вплоть до 28 дБм для 802.11b/g средств связи. Занимаемая площадь снизилась до 3x3x0.55 мм, а 16 выводной корпус QFN соответствует наиболее популярному расположению выводов.

Достигая максимальной скорости передачи данных и обеспечивая самый большой радиус действия при минимальном потреблении тока, усилитель может использоваться в основных Wi-Fi® MIMO точках доступа, роутерах и декодирующих телевизионных приставках. Усилитель мощности SST12CP21 имеет низкий рабочий ток величиной 320 мА при 23 дБм и 350 mA при 25 дБм, что обеспечивает многоканальность и более высокую скорость передачи данных WLAN систем. Данный усилитель также характеризуется 50 Ом-ной встроенной в микросхему схемой согласования на входе и простой схемой согласования на выходе, что обеспечивает удобство использования и снижает размер печатной платы конечного устройства. Кроме этого, интегрированный линейный детектор мощности обеспечивает точный контроль выходной мощности в зависимости от температуры и рассогласовании на выходе 2-к-1.

Поддержка средств разработки

Оценочные платы для новых усилителей мощности SST12CP21 доступны через сеть торговых представителей компании Microchip.

Цена и доступность

Усилитель SST12CP21 доступен сегодня для пробного и массового производства в популярном 3x3x0.55 мм, 16-выводном корпусе QFN. Цена за штуку составляет $0.754 в партиях 10 000 штук.

Даташит

4423 0

Компания Texas Instruments (TI) представила новую серию 32-битных микроконтроллеров C2000™ Delfino™ 32-bit F2837xS (MCU). Данные одноядерные микроконтроллеры первыми в промышленности имеют четыре 16-битных аналогово-цифровых преобразователей (ADC), обеспечивая точную обратную связь для приложений по управлению мощностью. Они совместимы по цоколевке и программному обеспечению с недавно представленным двухъядерным микроконтроллером C2000 Delfino F2837xD MCU и помогают ускорить разработку при переходе от высокопроизводительных промышленных систем управления к среднему классу разработок. Микроконтроллеры серии Delfino F2837xS представляют собой одноядерные решения следующего поколения для пользователей, которые используют предыдущую серию микроконтроллеров Delfino F2833x MCU. Разработчики могут использовать преимущества существующих материальных вложений серии F2833x MCU и позволяют осуществить переход к совместимому программному обеспечению микроконтроллеров F2837xS MCU, которые обеспечивают большую процессорную производительность и имеют улучшенные аналоговые и управляющие периферийные блоки.

Основные характеристики и преимущества использования микроконтроллеров Delfino F2837xS:

  • Мощная комбинация серии C28x и акселератора управления в реальном масштабе времени (CLA) обеспечивают производительность операций с плавающей запятой на уровне 400MIPS, гарантируя быстрое и эффективное управление при одновременном контроле множественных задач. ЦПУ серии C28x позволяет выполнять сложные тригонометрические и арифметические операции:
    • Быстро выполняет тригонометрические алгоритмы, используемые в функциях преобразования и управления благодаря новому арифметическому блоку (TMU) с аппаратным ускорением, интегрированному в ядро C28x, который автоматически выполняет данные алгоритмы в компиляторе.
    • Ускоряет выполнение сложных математических операций в стандартных кодированных коммуникационных приложениях благодаря блоку Viterbi Complex Unit (VCU II) с аппаратным ускорением, который также интегрирован в ядро C28x, который автоматически выполняет данные операции в компиляторе.
  • Интеллектуальная система разделения нагрузки между главным ЦПУ (ядро C28x) и блоком CLA, обеспечивает дополнительную полосу пропускания и позволяет центральному процессору сфокусироваться на выполнении других задач, таких как диагностика системы, управление приложениями или снижение тактовой частоты цепей управления.
  • Точная обратная связь для приложений по управлению мощностью благодаря четырем 16-битным АЦП — впервые для одноядерных микроконтроллеров.
  • Улучшенная система контроля выходных параметров, такая как мониторинг напряжения и тока трехфазных двигателей с одновременным программным декодированием ответных данных от высокочастотных преобразователей.
  • Максимальная интеграция системного уровня и экономия средств благодаря  аналоговым и управляющим периферийным блокам, включая сигма-дельта демодуляторы, компараторы, цифро-аналоговые преобразователи (DAC) и большое количество управляющих и коммуникационных периферийных блоков.
  • Одновременная обработка восьми сигма-дельта модулированных каналов, каждый с пороговыми компараторами и цельнокроенным интерфейсом для изолированного дельта-сигма модулятора TI AMC1204.
  • Позволяет легко перейти от предыдущих серий микроконтроллеров F2833x MCU.
  • Ускоряет время выхода продукта на рынок и снижает общие затраты на разработку, создавая продукты с различным уровнем производительности благодаря новой серии F2837xS MCU, которая обеспечивает совместимость по цоколевке и архитектуре программного обеспечения с двухъядерными микроконтроллерами Delfino F2837xD MCU и будущими решениями.
  • Главное средство разработки controlSUITE™ с примерами, заголовочными файлами, прикладными библиотеками может быть бесплатно загружено с сайта ti.com.

Цена и доступность

Опытные образцы 32-битных микроконтроллеров серии C2000 Delfino F28377S 32-bit MCU (TMX320F28377S) уже доступны для приобретения. Компания TI также предлагает разработчикам много дополнительных решений с различным объемом памяти и количеством периферийных блоков в конфигурации TMS32028376S, TMS320F28375S и TMS320F28374S, цена которых стартует от $11.34 USD в партиях 1 000 штук. Разработчики могут оценить новые микроконтроллеры Delfino MCU с помощью экспериментальной док-станции Delfino F2837xD Experimenter Kit (TMDXDOCK28377D) по цене $219, которая включает модуль controlCARD (TMDXCNCD28377D), или приобрести данный модуль отдельно controlCARD по цене $159.

Даташит

2883 0

Пытаясь понять химические процессы, которые превращают растительные материалы в аналогичный по энергоэффективности бензин и дизельное топливо, которыми мы заправляем автомобили, ученые обнаружили, что вода в процессе конверсии помогает создать примесь, которая, в свою очередь, замедляет основные химические реакции.

Данное исследование изучает конверсию биомасла, образуемого из биомассы, такой как древесная стружка или трава, в транспортное топливо. Ученые использовали компьютерную симуляцию для изучения того, что происходит с обычными биомасляными побочными продуктами. Вода, используемая в процессе производства биотоплива, превращает побочные продукты в смесь, которая останавливает и блокирует реакции, ведущие к биотопливу. Результаты влияют не только на воду, но и на сопутствующие жидкости в биомасле, такие как спирты и определенные виды кислот.

5555 0

Группа ученых из лондонского Университета Queen Mary University и компания Nokia совместно создали систему по сбору окружающей энергии, которая может заряжать мобильный телефон, используя посторонний шум.

В 2013 году доктор Джо Бриско (Joe Briscoe) и Стив Данн (Steve Dunn) из Школы инжиниринга и материаловедения QMUL обнаружили, что они могут улучшить производительность солнечных элементов, проигрывая популярную и рок музыку возле них.

3585 0

Компания Saelig Company Inc. заявила о создании Owon RDS1021 Wave Rambler – новой USB ручки, которая объединяет функции высокопроизводительного настольного осциллографа в небольшом, легком и эргономическом пробнике, прекрасно располагающемся в руке. Используемый с вложенным программным обеспечением, RDS1021 Wave Rambler превращает любой портативный или стационарный ПК в мощный осциллограф без необходимости наличия дополнительных пробников или блоков питания. Осциллограф Wave Rambler отображает сигналы в диапазоне от 5мВ до 50В. Он также поддерживает функции быстрого преобразования Фурье (FFT), поэтому может использоваться для отображения частотных характеристик сигнала.

3773 0

Компания Allegro MicroSystems, LLC завила о выпуске двух новых ИС, которые являются истинными датчиками тока величиной ±5 A или однонаправленными датчиками тока величиной 10 A для применения в маломощных устройствах, которым требуется более высокая выходная амплитуда при низком токе. ИС ACS722 и ACS723 компании Allegro обеспечивают экономическое и точное решение для AC или DC чувствительных по току промышленных, коммерческих и коммуникационных систем. Малый корпус является идеальным для устройств с ограниченными габаритами, что также позволяет снизить затраты из-за меньшей площади печатной платы. Типичные применения включают блок управления двигателем, обнаружение и контроль нагрузки, импульсные источники питания и блоки защиты от токовой перегрузки. (Заметьте, что данные микросхемы не предназначены для использования в автомеханических применениях.)

Данные новые интегральные схемы состоят из точного, с низким смещением, линейного датчика Холла с медной токопроводящей дорожкой, расположенной возле поверхности кристалла. Прилагаемый ток, протекающий по этой медной дорожке, генерирует магнитное поле, которое распознается интегрированным датчиком Холла и преобразуется в пропорциональное напряжение. Точность ИС оптимизирована через непосредственную близость магнитного поля к преобразователю Холла. Точное, пропорциональное напряжение обеспечивается стабилизирующим преобразователем BiCMOS ИС Холла с низким смещением, который запрограммирован на точное измерение сразу после установки в корпус. Выход микросхемы имеет положительную крутизну сигнала, когда увеличивающийся ток проходит через первичную медную дорожку (от выводов 1 и 2, к выводам 3 и 4), которая является цепочкой, используемой для токового считывания. Внутреннее сопротивление этой токопроводящей дорожки обычно составляет 0.6 m, что обеспечивает низкое падение мощности.

Выводы токопроводящей дорожки электрически изолированы от выводов датчика (выводы с 5 по 8). Это позволяет токовым датчикам ACS722 и ACS723 применяться в устройствах с верхней стороной чувствительности по току без использования дифференциальных усилителей верхней стороны или другого дорогого изолирующего оборудования. ИС сертифицированы к изоляции 2400 VRMS и могут использоваться в устройствах, связанных с линией переменного тока.

ИС датчика тока изготавливается в малом, низкопрофильном корпусе SOIC8 с поверхностным монтажом. Выводная рамка покрыта 100% сплавом олова, который совместим со стандартными без свинцовыми процессами сборки печатных плат. Внутри ИС не имеет свинца, кроме жаростойких шариков пайки на основе свинца для монтажа методом перевернутого кристалла, в настоящий момент свободного от RoHS (Правила ограничения содержания вредных веществ). Датчик полностью откалиброван перед отправкой с завода.

4994 0

Специально разработанный смартфон может использоваться для определения загрязнения ртутью.

Исследование, проводимое профессором Айдоганом Озканом (Aydogan Ozcan) и его группой в Калифорнийском Университете, Лос-Анжелес (UCLA), привело к созданию смартфона, способного определять количество ионов ртути (II) в образцах воды с чувствительностью несколько частиц на миллиард.

Команда исследователей интегрировала оптико-механическое устройство в камеру смартфона, позволяя телефону цифровым способом вычислять концентрацию ртути.

Дополнительное устройство, о котором идет речь, представляет собой плазменные сгустки наночастиц золота (Au NP) и колометрический просвечивающийся образец на базе аптамера (олигонуклеотид ДКН или РНК), которые внедряются в одноразовые пробирки.

Устройство использует двухцветный метод определения коэффициентов с использованием светодиодов с длиной волны 523 и 625 нм. Затем камера смартфона захватывает передаваемое изображение от устройства, которое далее обрабатывается специальным приложением в телефоне.

Исследователи утверждают, что данный метод определения представляет собой значительный прогресс, поскольку в настоящее время используется очень громоздкое и дорогостоящее аналитическое оборудование. Смартфоны с возможностью определения загрязнения ртутью более портативные, быстрые и позволяют быстро и без дополнительных затрат передавать информацию с места полевых испытаний.

Данное исследование было напечатано в научно-популярном журнале ACS Nano под названием “Detection and Spatial Mapping of Mercury Contamination in Water Samples Using a Smart-Phone” (Определение и пространственное картирование загрязнения ртутью в образцах воды с помощью смартфона) в рубрике Nature (Исследование природных явлений).

2701 0

Компания Toshiba America Electronic Components, Inc. (TAEC)*, представила новый CMOS датчик изображения (CIS) с задней подсветкой по собственной технологии 1.12-микрон, который позволяет выполнять захват высококачественных изображений и видеозапись для портативных мобильных устройств. 8-мегапиксельный датчик T4KA3 предназначен для смартфонов и планшетов среднего ценового диапазона, и камер с разрешением 720p, обеспечивая HD видео захват с частотой кадров 240 (fps).

Датчик T4KA3 потребляет на 15 процентов меньше и имеет меньшую занимаемую площадь по сравнению с предыдущей линейкой подобных 8MP датчиков компании  Toshiba, что делает его одним из самых маленьких чипов при таком количестве пикселей и позволяет разрабатывать более миниатюрные модули камер. Кроме того, новый продукт разработан по технологии Toshiba Bright Mode, которая повышает яркость изображения в 4 раза. Благодаря данному новшеству пользователи смогут непрерывно записывать и воспроизводить без рывков видео файлы на своих портативных устройствах, со скоростью кадров секунду в два раза выше по сравнению с устройствами не поддерживающими Bright Mode.

Еще одной основной характеристикой датчика T4KA3 является поддержка технологии расширенного динамического диапазона (HDR). В то время как камеры без поддержки HDR технологии снимают фото при одном уровне экспозиции с ограниченным диапазоном контрастности, теряя детали на ярких и темных участках изображения, технология HDR позволяет делать несколько фото при различных уровня экспозиции и правильно их сшивать вместе. В результате этого получается более качественная и яркая фотография, с естественной цветопередачей. Альтернативные продукты Toshiba, с поддержкой двойной экспозиции dual-exposure HDR также снижают артефакты движения и уменьшают требования к буферу кадров без изменения общего разрешения или скорости.

Оптические характеристики датчика T4KA3  - размер 1/4 дюйма, количество пикселей 3280 (H) x 2464 (V). Датчик имеет однократно программируемую память (OTP) размером 8K бит для автоматического сохранения двух настроек данных выравнивания фона изображения объектива. Настройки могут быть быстро изменены с помощью одной команды для согласования в соответствии с изменениями уровня освещенности.

Первый продукт 13MP T4K82 в данной серии был представлен ранее в этом году. Он также поддерживает технологию Bright Mode и HDR, и обеспечивает HD видео 240 fps для высококачественных мобильных устройств с разрешением 1080p.

Цена и доступность

Отправка опытных образцов CMOS датчика изображения T4KA3 находится на стадии выполнения, по цене US$12 (1,200 иен) за образец. Массовое производство намечено на апрель 2015 года.