检索规则说明:AND代表“并且”;OR代表“或者”;NOT代表“不包含”;(注意必须大写,运算符两边需空一格)
检 索 范 例 :范例一: (K=图书馆学 OR K=情报学) AND A=范并思 范例二:J=计算机应用与软件 AND (U=C++ OR U=Basic) NOT M=Visual
作 者:范世全[1] 陈云翔 谢鹰 袁晨曦 FAN Shiquan;CHEN Yunxiang;XIE Ying;YUAN Chenxi(School of Microelectronics,Xi'an Jiaotong University,Xi'an 710049,China)
机构地区:[1]西安交通大学微电子学院,陕西西安710049
出 处:《中国电力》2021年第10期125-133,共9页Electric Power
基 金:国家自然科学基金面上资助项目(面向超宽频段声场的高效率音频能量俘获芯片关键问题研究,62074124);中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(应用于超宽频段声场的高效率音频能量俘获芯片关键技术研究,xzy012020011)。
摘 要:针对压电能量源,提出了一种具有压电能量源极性判定的高效改进型单脉冲序列可配置能量收集接口电路芯片。该芯片通过采用同步电容开关接口电路,实现了在压电能量源内部电流源过零时的电荷再分享,将压电能量源内部电容上的电荷转移至外部电容,再通过开关控制,实现外部电容上的电荷翻转,最后将翻转后的电荷输送回压电能量源内部电容。该方法避免了压电能量源内部电容上存储的电荷被内部电流源过零后中和而造成的能量损失,实现了较高的能量俘获效率。通过采用0.18μm标准CMOS工艺完成电路和版图设计,芯片版图有效面积仅需0.06 mm^(2)。仿真结果显示:在压电能量源开路电压为2.8 V时,能够实现最高81.8%的电压翻转效率,与标准的全桥整流结构压电接口电路相比较,所提出的结构在能量俘获能力方面实现了最大8.1倍的提升。An improved efficient energy harvesting integrated circuit is proposed for piezoelectric energy sources.By using the synchronized switch harvesting on capacitor(SSHC)interface circuit,the charge re-sharing is realized when the internal current source of the piezoelectric energy source crosses zero.The charge on the internal capacitance of the piezoelectric energy sources is transferred to the external capacitor,and then the charge on the external capacitor is reversed through switch control,and finally the reversed charge is transferred back to the internal capacitor.This method avoids the energy loss caused by the charge stored on the internal capacitance of the piezoelectric energy source being neutralized after the internal current source crosses zero,which achieves higher energy harvesting efficiency.The designed SSHC circuit is fabricated with standard 0.18μm CMOS process,with an active area of about 0.06 mm^(2).The post-simulation results show that when the open-circuit voltage(OCV)of the piezoelectric energy sources is 2.8 V,the maximum voltage flip rate of 81.8%can be achieved.Compared with the standard full bridge rectifying structure,the proposed structure achieves the maximum 8.1X improvement in energy harvesting capability.
关 键 词:能量收集芯片 压电能量收集 同步电容开关 有源整流器 接口电路 集成电路
分 类 号:TM619[电气工程—电力系统及自动化] TN402[电子电信—微电子学与固体电子学]
正在载入数据...
正在载入数据...
正在载入数据...
正在载入数据...
正在载入数据...
正在载入数据...
正在载入数据...
正在链接到云南高校图书馆文献保障联盟下载...
云南高校图书馆联盟文献共享服务平台 版权所有©
您的IP:18.191.136.109