In der Vergangenheit setzten viele Geräte mit hohem Leistungsbedarf einen 7,4-V-Li-Ionen-Akku ein, um die Strombelastung an der Spannungsversorgung zu reduzieren. Aber durch die Verfügbarkeit preiswerter 5-V-Power-Management-ICs wurde es möglich, immer mehr tragbare Geräte auf 3,7-V-Spannungsversorgungs-Architektruen auszulegen.Hohe Ladeströme verhindern jedoch nicht, dass die Verbraucher ihre leistungsstarken Geräte über einen USB-Anschluss laden wollen, auch wenn kein Netzteil mit hohem Ladestrom verfügbar ist. Um diese Anforderung zu erfüllen, muss ein Ladegerät mit hohen Strömen (>2 A) laden können, wenn ein Netzteil vorhanden ist, aber trotzdem die 2,5 W bis 4,5 W aus der USB-Schnittstelle effizient nutzen können.

Am unteren Ende des Leistungsspektrums stehen die Anforderungen der Nanostromwandlung von Energy-Harvesting-Systemen, wie sie üblicherweise in drahtlosen Sensorknoten (Wireless Sensor Nodes, WSN) zu finden sind. In solchen Knoten ist der Einsatz von Leistungswandler-ICs nötig, die mit sehr geringen Leistungen und Strömen zurechtkommen müssen, zum Beispiel mit nur wenigen Mikrowatt Leistung oder Nanoampere Strom.

Energy-Harvesting-Sensorknoten
Es gibt jede Menge an Umgebungsenergie in der Welt um uns herum. Der konventionelle Ansatz für Energy Harvesting ist die Energiegewinnung über Solarzellen und Windgeneratoren. Neue Energy-Harvesting-Methoden erlauben es uns nun, elektrische Energie aus einer Vielzahl an Energiequellen aus der Umgebung zu generieren. Außerdem ist nicht der Wirkungsgrad der Energiewandlung dieser Schaltungen entscheidend, sondern die Menge an »durchschnittlich geernteter« Energie, die für die Stromversorgung zur Verfügung steht.

Beispielsweise wandeln thermoelek­trische Generatoren Wärme in Strom, Piezoelemente wandeln mechanische Vibrationen in Strom und die Fotovoltaik macht Sonnenlicht oder jede beliebige andere Photonenquelle als Stromquelle nutzbar. Dadurch ist es möglich, Remote-Sensoren mit Strom zu versorgen oder ein Speicherme­dium wie einen Kondensator oder eine Dünnfilmbatterie zu laden, um Strom für einen Mikroprozessor oder Funkübertrager ohne lokale Stromversorgung bereitzustellen.WSNs sind im Wesentlichen abgeschlossene Systeme, die eine Art Messumformer enthalten, der die Umgebungsenergie in ein elektrisches Signal umwandelt. Üblicherweise ist ein ­DC/DC-Wandler mit Power-Management nachgeschaltet, um die Elektronik mit der richtigen Spannung und dem nötigen Strom zu versorgen. Die zu versorgende Elektronik besteht in der Regel aus einem Mikrocontroller, einem Sensor sowie einem Transceiver.

Zu berücksichtigende Faktoren
Wenn man drahtlose Sensorknoten implementieren will, muss man folgende Frage beantworten: Wieviel Strom benötige ich, um sie zu versorgen? Konzeptionell scheint die Antwort recht einfach zu sein. In der Realität ist es jedoch aufgrund einer Reihe von Faktoren deutlich schwieriger, die Antwort zu finden.Zum Beispiel muss folgende Faktor betrachtet werden: Wie häufig muss eine Messung durchgeführt werden? Oder noch wichtiger: Wie groß ist das Datenpaket und über welche Strecke muss es übertragen werden? Das ist deshalb so wichtig, weil der Transceiver rund 50 % der Energie verbraucht, die das System für eine einzige Messwert­erfassung benötigt.

• Lenovo thinkpad l410 Netzteil
• Lenovo thinkpad l412 Netzteil
• Lenovo thinkpad l420 Netzteil
• Lenovo thinkpad l421 Netzteil
• Lenovo thinkpad l430 Netzteil
• Lenovo thinkpad l510 Netzteil
• Lenovo thinkpad l512 Netzteil
• Lenovo thinkpad l520 Netzteil
• Lenovo thinkpad l530 Netzteil
• Lenovo thinkpad r61i Netzteil
• Lenovo thinkpad r61 Netzteil
• Lenovo thinkpad r400 Netzteil
• Lenovo thinkpad r500 Netzteil
• Lenovo thinkpad reserve-edition-8748 Netzteil
• Lenovo thinkpad sl300 Netzteil
• Lenovo thinkpad sl400 Netzteil
• Lenovo thinkpad sl410-2842 Netzteil
• Lenovo thinkpad sl410-2874 Netzteil
• Lenovo thinkpad sl410k-2842 Netzteil
• Lenovo thinkpad sl410 Netzteil
• Lenovo thinkpad sl500 Netzteil
• Lenovo thinkpad sl510-2847 Netzteil
• Lenovo thinkpad sl510-2875 Netzteil

Natürlich hängt die Energie, die von einer Energy-Harvesting-Quelle geliefert wird, davon ab, wie lange die Quelle in Betrieb ist. Deshalb ist das wichtigste Merkmal zum Vergleich von Energy-Harvesting-Quellen die Leistungsdichte und nicht die Energiedichte. Energy Harvesting ist generell abhängig von kleinen, veränderlichen und unvorhersehbar verfügbaren Leistungspegeln.Deshalb wird häufig eine hy­bride Stromversorgungs-Struktur verwendet – bestehend aus der Energy-Harvesting-Schaltung und einer zweiten Energiequelle. Ein Energy-Harvesting-IC, der in einem WSN-System zum Einsatz kommt, muss aus elektrischer Sicht genau auf die Art von Umgebungsenergie abgestimmt sein, aus der geerntet werden soll. Bild 1 zeigt, wie unterschiedlich Energy-Harvesting-Anwendungen und die Art der Energiegewinnung aus der Umgebung sein können.

Die Energy-Harvesting-Schaltung als Haupt-Energiequelle des Systems kann potenziell unbegrenzt Energie zur Verfügung stellen, erzielt jedoch nur eine geringe Leistung. Darüber kann ein sekundäres Energiereservoir, entweder eine Batterie oder ein Kondensator, eine höhere Ausgangsleistung zur Verfügung stellen, speichert aber weniger Energie und liefert nur dann Strom, wenn er benötigt wird.Daneben wird die sekundäre Energiequelle ständig von der Energy-Harvesting-Schaltung aufgeladen. In Situationen, in denen keine Umgebungsenergie zum Ernten zur Verfügung steht, wird also der sekundäre Leistungsspeicher zur Versorgung der WSNs verwendet.Aus Entwicklersicht steigt dadurch natürlich der Grad an Komplexität. Denn es muss nun berücksichtigt werden, wie viel Energie in der sekundären Energiequelle gespeichert werden muss, um den Wegfall der Energiequelle in der Umgebung ausgleichen zu können.

Einige große Elektronikkonzerne, darunter Apple, Samsung und Google haben sich verpflichtet, die USB-C Schnittstelle als einheitlichen Ladestandard in ihren Smartphones einzusetzen. Kommt nun tatsächlich der iPhone-X-Nachfolger mit USB-C?Zur Reduzierung von Elektroschrott hatte die EU-Kommission bereits 2009 auf einen einheitlichen Ladestandard bei Smartphones gedrängt. Einige IT-Konzerne hatten sich damals für Mirco-USB als einheitlichen Ladestandard bei ihren Smartphones verpflichtet. Diese Verpflichtung lief allerdings im Jahr 2012 aus. Seitdem gab es keine Einigung unter den Smartphone-Herstellern auf einen einheitlichen Standard. Dies hat sich nun geändert: Die Unternehmen Apple, Google, Sony, LG, Lenovo, Motorola und Samsung haben sich in einem sogenannten „Memorandum of Understanding" (Absichtserklärung) darauf geeinigt, dass sie künftig USB-C als einzigen Ladestandard in ihren Smartphones verwenden werden.

Nächstes iPhone mit USB-C?
Wer sich nun freut und denkt, dass damit definitiv auch die nächsten iPhones auf USB-C anstatt auf Lightning als Schnittstelle setzen, könnte enttäuscht werden. Die vereinbarte Verpflichtung bedeutet nämlich nicht zwingend, dass das Gerät einen USB-C Port besitzt. Vielmehr bezieht sich der Vereinbarung auf die verwendeten Kabel.

Folgende drei Kabel sind erlaubt:

USB-C Stecker auf beiden Seiten
USB-C auf der einen und USB-A auf der anderen Seite
USB-C auf der einen und ein „herstellerspezifischer" Stecker auf der anderen Seite
Somit behält Apple die Wahl, ob sie als Schnittstelle beim nächsten iPhone auf USB-C oder doch wieder auf Lightning setzen. Am wahrscheinlichsten ist es daher wohl, dass der Lightning-Port bleibt, aber ein Lightning auf USB-C Kabel + ein USB-C Netzteil beigelegt werden. Ob man dies nun gut oder schlecht findet, haben wir bereits vor dem Erscheinen des iPhone X (damals noch als „iPhone 8" bezeichnet) diskutiert. Die Argumente sind weiterhin aktuell:

• Lenovo thinkpad sl510 Netzteil
• Lenovo thinkpad t61 Netzteil
• Lenovo thinkpad t61p Netzteil
• Lenovo thinkpad t61u Netzteil
• Lenovo thinkpad t400 Netzteil
• Lenovo thinkpad t400s Netzteil
• Lenovo thinkpad t410i Netzteil
• Lenovo thinkpad t410 Netzteil
• Lenovo thinkpad t410s Netzteil
• Lenovo thinkpad t420i Netzteil
• Lenovo thinkpad t420 Netzteil
• Lenovo thinkpad t420s Netzteil
• Lenovo thinkpad t430 Netzteil
• Lenovo thinkpad t430si Netzteil
• Lenovo thinkpad t430s Netzteil
• Lenovo thinkpad t500 Netzteil
• Lenovo thinkpad t510i Netzteil
• Lenovo thinkpad t510 Netzteil
• Lenovo thinkpad t520i Netzteil
• Lenovo thinkpad t520 Netzteil
• Lenovo thinkpad t530 Netzteil
• Lenovo thinkpad w500 Netzteil
• Lenovo thinkpad w510 Netzteil
• Lenovo thinkpad w520 Netzteil

Zusammengefasst ist die neue Vereinbarung durchaus zu begrüßen. Allerdings wäre es im Sinne des Umweltschutzes und der Benutzerfreundlichkeit noch hilfreicher gewesen, wenn sich die Hersteller auf ein „Gesamtpaket" geeinigt hätten: USB-C als Schnittstelle am Smartphone, USB-C Netzteile und USB Power Delivery als einheitliche Schnellladetechnik. So wäre eine vollständige Kompatibilität zwischen den Handy-Herstellern gegeben gewesen.Auch auf seiner Keynote zum Auftakt der WWDC 2018 hat Apple kein Wort über die drahtlose Ladestation AirPower verloren. Viele Nutzer hatten eigentlich mit einem Release im ersten Quartal dieses Jahres gerechnet.Nachdem vor ein paar Wochen bereits Gerüchte über einen Release im März kursierten, hatten sich einige Apple-Fans sicher darauf gefreut, bald ihre AirPods oder ihr iPhone kabellos laden zu können. Jetzt ist bereits Juni und von dem Pad, welches Wireless Charging ermöglicht, fehlt immer noch jede Spur. Apple hüllt sich weiterhin in Schweigen.

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