一种基于自适应电荷泵的多源能量收集芯片

作者:张桄华; 张长春*; 赵文斌; 董舒路; 袁丰
来源:微电子学, 2021, 51(04): 527-532.
DOI:10.13911/j.cnki.1004-3365.200468

摘要

采用标准0.18μm CMOS工艺,设计了一种可以同时高效收集压电、光电、热电、射频能量的多源能量收集芯片。该收集芯片由多种能源接口电路、可重构电荷泵和自适应控制电路等单元构成。可重构电荷泵中,通过调节电压转换倍率和开关工作频率来降低电荷再分配损耗,提高了转换效率,扩大了输入电压范围。自适应控制电路中,采用固定导通时间法控制系统的输出电压,所产生的峰值电压被复用,并用来控制电荷泵的工作状态,降低了电路的复杂度和功耗。仿真结果表明,该收集芯片的整体动态功耗为33μW,能量转换效率最高为60.3%。版图尺寸为1 672μm×1 990μm。

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