隨著物聯(lián)網(wǎng)(IoT)的快速增長及對數(shù)據(jù)存儲的高要求，處理和傳輸將成為項目可持續(xù)性的一大問題。因此，如非優(yōu)良強制，任何類型的能量采集方案都是受歡迎的。
在實施這些方案時，設(shè)計人員必須考慮到IoT傳感器不僅要測量一個值(包括溫度、濕度、污染、光照水平)，還要能夠用有限的電源與其系統(tǒng)主機進行通信(通常是無線通信)。
實現(xiàn)這，必須全 面考慮設(shè)計中的每一個系統(tǒng)級器件，包括傳感器、接收器、能源和通信占空比。
基于電池的系統(tǒng)的挑戰(zhàn)是，它們通常需要更復(fù)雜的能量管理。這包括充電和放電控制以及防止過度充電和過度放電的電池保護。這增加了系統(tǒng)復(fù)雜性以及物料單(BoM)成本，因為這樣的能量管理系統(tǒng)通常涉及開關(guān)調(diào)節(jié)器(額外的無源器件)，并且由于所需的功能使BoM的IC更復(fù)雜。除了高能效和低靜態(tài)電流的要求之外，芯片的復(fù)雜性常導(dǎo)致相當(dāng)昂貴的IC方案。
那些不需要更長工作時間的應(yīng)用不受光照條件的影響，基于電容器的方案可能是一種高性價比的方案。儲能電容器暫時累積來自太陽能采集設(shè)備的能量，直到足以進行測量和傳輸結(jié)果。當(dāng)使用具有足夠額定電壓值的電容器時，不需要充電電路。在處于預(yù)期的峰值亮度時，使用的太陽能采集器的開路電壓決定了*大輸入電壓。如果電容器的額定電壓超過開路電壓，則不需要充電電路或保護。
對于基于電池和基于電容器的方案，都需要輸出穩(wěn)壓，從而為附加電路(傳感器、微控制器等) 提供合適的電壓。使用鋰基存儲配置的系統(tǒng)達4 V以上電壓，這通常超過傳感器和微控制器的輸入電壓范圍。為了匹配典型的1.8 V至3.3 V的電源電壓，需要降壓電壓轉(zhuǎn)換。在基于電容的系統(tǒng)中，電壓與存儲的電荷量成線性關(guān)系。這會導(dǎo)致放電周期中電壓的巨大變化，是任何傳感器或微控制器都不能承受的，因此需要某種穩(wěn)壓器來穩(wěn)定電源。
所以在工作和采集能量時整個系統(tǒng)的漏電流小很重要。為此，選擇了一些智能器件，包括板載的超低靜態(tài)電流LDO(NCP170)。