CH708508A1

CH708508A1 - Interfaccia ottica basata su cella fotovoltaica.

Info

Publication number: CH708508A1
Application number: CH01528/13A
Authority: CH
Inventors: Alessandro Pasquali
Original assignee: Alessandro Pasquali
Priority date: 2013-09-05
Filing date: 2013-09-05
Publication date: 2015-03-13

Abstract

Metodo ed apparati per la ricezione di segnali luminosi. Tale ricezione e il funzionamento dell’apparato ricevente può avvenire anche senza l’ausilio di fonti di energia elettrica che alimenti il circuito grazie alla configurazione che viene conferita ad una cella fotovoltaica (A). Della cella fotovoltaica (A) viene esaltata la sua capacità di ricevere e rendere disponibili segnali in modulazione di ampiezza trasportati dalla luce. Questa invenzione si rapporta ad un collegamento elettrico e/o tramite induzione provocata da campo elettrico e/o tramite induzione provocata da campo magnetico e/o tramite conducibilità ionica di una o più celle fotovoltaiche (A) con uno o più connettori (B) che svolgono il ruolo di sorgente di segnali destinati al funzionamento di trasduttori (c).

Description

Stato della tecnica

[0001] La luce presenta un grande spettro di frequenze che si estende dalle lunghezze d’onda relativamente elevate degli infrarossi fino ad arrivare alle frequenze degli ultravioletti. Tra questi due estremi non visibili, si trova la luce visibile all’occhio umano. In tutto lo spettro, è possibile utilizzare la luce per il trasporto di informazioni e la tecnica ha messo a disposizione numerosi metodi e strumenti per la trasmissione e ricezione di segnali. Gli apparecchi attualmente utilizzati sfruttano nella ricezione sensori in grado di captare la luce e di generare un segnale elettrico. Tale segnale incontra poi dei sistemi elettronici attivi lungo il percorso destinato a renderlo fruibile. Di tali sistemi ne esistono tra i più diversificati ma in comune a tutti è la necessità di un, seppur talvolta minimo, apporto di energia per svolgere il lavoro richiesto. L’energia viene solitamente fornita mediante alimentatori, pile o differenti sistemi di alimentazione esterna.

Presentazione dell’invenzione

[0002] In determinate applicazioni, la distanza da coprire con collegamento luminoso è relativamente modesta. Da un punto di vista energetico questo significa che l’energia trasportata dalla luce contenente il segnale può essere sufficiente a far funzionare il ricevitore stesso senza alcun apporto ulteriore di energia. Per fare questo in modo industriale si ricorre ad un ricevitore che sia frutto di una efficace combinazione tra componenti meccanici ed elettronici accoppiati al captatore di luce più idoneo. Una o più celle fotovoltaiche, utilizzate in una configurazione diversa da quella utilizzata fino ad ora nella tecnica, sono i captatori di luce di questa invenzione. I vantaggi nell’utilizzare una tale configurazione risiedono nella semplificazione della realizzazione di apparati riceventi in quanto questi hanno bisogno di essere realizzati con strutture meno complesse data la minor quantità di componenti dovuta soprattutto alla non necessaria alimentazione del circuito. Un tale progresso si riflette anche in un minor inquinamento ambientale causato dalla produzione e smaltimento di pile e fonti portatili di energia elettrica.

Esecuzione dell’invenzione

[0003] I disegno rappresenta alcuni esempi di esecuzione dell’invenzione. Nel disegno ogni parte tratteggiata che porta una lettera «N» rappresenta il circuito in presenza di quel genere di componente. In base alle esigenze costruttive i componenti dei vari casi «N» possono essere utilizzati contemporaneamente e in numero replicato. Un connettore elettrico è un componente che permette di collegare tra loro in modo meccanico un minimo di due fili che ne sono dotati. I connettori hanno conducibilità elettrica dello stesso ordine di grandezza dei fili conduttori. Nel disegno è rappresentato un connettore «B» accoppiato alla cella fotovoltaica «A» per conducibilità elettrica; «N1» rappresenta dei fili elettrici a richiamo di questa situazione. Un aspetto non ancora sfruttato industrialmente allo stato attuale della tecnica è la capacità che ha la cella fotovoltaica, oltre a produrre corrente elettrica continua, di captare i segnali in modulazione di ampiezza trasportati dalla luce. Tali segnali sono anch’essi presenti ai capi della cella fotovoltaica destinati al prelievo della corrente elettrica. II connettore, una volta collegato alla cella, è in grado di trasportare il segnale che questa riceve e di renderlo immediatamente fruibile ad un dispositivo esterno. Un esempio di connettore è il Jack da 3,5 mm che rende disponibile il segnale per una cuffia o auricolari dotati anch’essi di connettore dello stesso genere. Questo tipo di collegamento permette di avere dalla cuffia un ascolto immediato delle informazioni trasportate dalla luce in modulazione di ampiezza sulle frequenze udibili dall’orecchio umano. Per l’utilizzo dell’invenzione su luce modulata a frequenze maggiori è comunque possibile l’uso di connettori. L’invenzione prevede per il connettore l’accoppiamento sia con trasduttori passivi, come cuffie o altoparlanti, sia a con strumentazione attiva come ad esempio amplificatori di segnale; «C» rappresenta tutte queste possibilità ed illustra il caso della cuffia. Nel secondo caso abbiamo l’invenzione dotata di un interruttore «N2» che interrompe il flusso di corrente e permette di avere un maggiore controllo sull’attività del circuito. Nel caso «N3» il collegamento tra cella fotovoltaica e connettore avviene tramite un condensatore che permette l’arrivo dei segnali al connettore non mettendolo in contatto elettrico con la corrente continua generata dalla cella fotovoltaica. Qualunque tipologia di condensatore per usi elettronici è idoneo a tale scopo; la scelta della sua capacità è in relazione alle prestazioni che si vogliono ottenere. L’utilizzo di un condensatore permette ad esempio la protezione del trasduttore audio da correnti elevate in arrivo da celle o pannelli fotovoltaici di dimensioni relativamente grandi. Un sistema per ottenere un’analoga protezione è quello illustrato nel caso «N4». Qui il transito del segnale non avviene sfruttando la capacità del condensatore, legata ai campi elettrici, bensì grazie al fenomeno di induzione elettromagnetica. L’utilizzo dell’invenzione con la presenza del componente aggiuntivo del caso «N4» consente di avere una maggiore versatilità. Questo si riscontra ad esempio inserendo come componente di «N4» un trasformatore che, svolgendo anche il ruolo di adattatore di impedenza, permette di ampliare il numero di potenziali dispositivi collegabili. Nel caso «N5» il circuito si chiude ionicamente ad esempio con acqua e cloruro di sodio.

Claims

1. Collegamento elettrico e/o tramite induzione provocata da campo elettrico, e/o tramite induzione provocata da campo magnetico e/o tramite conducibilità ionica; di una o più celle fotovoltaiche con uno o più connettori che svolgono il ruolo di sorgente di segnali destinati al funzionamento di trasduttori.

2. Collegamento elettrico e/o tramite induzione provocata da campo elettrico, e/o tramite induzione provocata da campo magnetico e/o tramite conducibilità ionica; di una o più celle fotovoltaiche con uno o più connettori che svolgono il ruolo sorgente di segnali destinati ad apparati per l’amplificazione, rivelazione, trattamento e diffusione del segnale.

3. Sulla base della rivendicazione 1 è oggetto di brevetto l’apparato costituito dagli elementi della rivendicazione 1 collegato ad una o più cuffie o auricolari.

4. Sulla base delle proprietà elettriche del connettore indicato nella rivendicazione 1 è considerato oggetto del brevetto il sistema derivante da saldature o collegamenti diretti tra cella fotovoltaica e trasduttori audio.

5. Sulla base delle proprietà elettriche del connettore indicato nella rivendicazione 1 è considerato oggetto del brevetto il sistema derivante da saldature o collegamenti diretti tra componenti previsti dalla rivendicazione 1 e trasduttori, apparati, circuiti.