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Energy Harvesting

88 篇相关论文 (2008–2026)

ISSCC 2026Session 9Wireless
Yutang Chen, Yifan Lin, Dihu Chen, Jianping Guo
本文提出一种输出域独立的单发射器双接收器无线功率传输系统,通过detuned-tank和时分复用控制实现自适应功率分配,解决不同接收器阻抗和耦合系数引起的功率冲突。系统在宽耦合系数范围内实现高效稳定的双路输出。
提出输出域独立概念,单一发射器同时为两个独立接收器供电,避免功率分配冲突。
采用detuned-tank和时分复用控制,动态调整功率分配,适应不同接收器阻抗和耦合系数变化。
ISSCC 2026Session 9Wireless
Tianqi Lu1, Bo Zhao2, Sijun Du1
本文提出一种用于无线功率传输的单级双极四输出稳压整流器,仅用五个功率开关实现四个独立调节的双极输出。采用线圈复用DC-DC模式在重负载条件下维持工作,实现了91%的峰值效率和173mW的输出功率。
仅用五个功率开关实现单级双极四输出稳压整流器,简化了系统复杂度。
提出线圈复用DC-DC模式,在接收端输入功率受限的重负载条件下仍能持续工作。
ISSCC 2026Session 3Wireless
Xiayang Li*1, Wenyu Peng*1, Limitha Kumar1, Xiaoxi Zhao1, Cheng Huang2, Sijun Du1
本文提出一种用于植入式医疗设备超声无线能量传输的电池供电混合谐振脉冲串发生器ASIC。该芯片集成了自适应频率跟踪和残余能量回收技术,采用开关电容-谐振混合架构,实现了68.6%的Cp损耗降低和21.7%的端到端效率。
提出混合谐振脉冲串发生器架构,结合开关电容和谐振技术,在超声无线能量传输中实现高效能。
实现自适应频率跟踪,动态优化谐振条件以提升传输效率。
ISSCC 2026Session 16Power Management
Yunzhe Yang, Sijun Du
本文提出一种单电感多通道热电能量收集接口,通过不均匀温度下的最大功率点跟踪(MPPT)技术,将能量转换效率提升39.6%,并采用抽头电感启动电路实现62mV超低电压启动,无需额外电感或开关。整体设计达到90.51%的峰值端到端效率。
提出多通道热电能量收集接口,实现不均匀温度条件下的最大功率点跟踪(MPPT),相比传统方案效率提升39.6%。
采用抽头电感启动电路,可在62mV超低输入电压下自启动,无需额外电感或串联开关,降低系统复杂度。
ISSCC 2026Session 16Power Management
Wenyu Peng, Jida Peng, Willem van Driel, Guoqi Zhang, Sijun Du
提出了一种基于预充电电压的扰动观察最大功率点跟踪算法的单级双向整流器,用于摩擦电能量收集。通过动态定位真实最大功率点并补偿电路非理想性,实现了93%的MPPT效率,相比全桥整流器能量增强8.86倍。
提出单级双向整流器结构,简化了传统MPPT实现。
基于预充电电压的P&O MPPT算法,能够动态定位真实最大功率点并考虑电路非理想性。
ISSCC 2026Session 16Power Management
Rui Zhang1, Chuhui Wang2, Zhongxin Ye1, Ka Nang Leung2, Jianping Guo1
本文提出一种用于偏置翻转压电能量采集器的全数字MPPT技术,通过Track-and-Lock机制在识别最大功率点后锁定参数,即使振动幅度或频率变化甚至消失,也能直接工作在预存状态,无需重复跟踪,确保连续最大功率输出。通过复用零电流检测器实现MPPT,无需专用采样操作,MPPT电路静态电流仅17nA,峰值效率达99.8%。
提出数字Track-and-Lock MPPT,锁定MPP参数避免重复跟踪,适应振动变化并保证连续最大输出。
复用零电流检测器实现采样免费的MPPT,无需额外采样电路,降低功耗。
ISSCC 2026Session 16Power Management
Ziyang Zhong, Rui P. Martins, Mo Huang
本文提出了一种用于光伏能量采集的可重构自钳位CSCR开关电容转换器,通过自钳位技术降低电容电压应力,无需额外SC级即可实现低压电容、17.1mW/mm²功率密度和90%峰值效率。可重构方案将高效电压转换比扩展至3.83倍,仅用13个电容,同时复用转换器作为斜率传感器实现开路MPPT,无需专用电压传感器,提高了精度。
提出自钳位CSCR拓扑,降低电容电压应力,使转换器可在低压电容下工作,提升功率密度和效率。
采用可重构自钳位方案,将高效VCR比扩展到3.83,仅用13个电容,优于现有工作。
ISSCC 2026Session 14Other
Eunseok Lee, Jaehong Jung, Maitreyi Ashok, Anantha P. Chandrakasan, Ruonan Han
本文提出一种在晶圆切割前阶段通过光伏能量收集实现自编程的双物理不可克隆函数(PUF)。两个相邻PUF在氧化物击穿过程中共享熵,从而实现无需预存秘密的相互认证,并使用低成本LED验证了晶圆级批量处理的可行性。
首次提出在晶圆切割前阶段利用光伏能量收集进行PUF的自编程,无需外部电源即可生成密钥。
通过两个相邻PUF共享氧化物击穿熵,实现无需预存秘密的相互认证,提升安全性。
ISSCC 2025Session 9Power Management
Seongjin Oh, Hansol Kim, Hyunsu Kim, Gyeongho Namgoong, Woojin Park,
该论文提出了一种50W、效率高达98%的高功率无线充电系统,采用声学噪声降低的ASK调制技术,解决了传统高功率无线充电中通信可靠性与噪声问题。该系统基于Qi标准MPP协议,支持超过25W的无线充电。
提出了一种声学噪声降低的ASK调制技术,有效抑制了高功率无线充电过程中的可听噪声。
实现了50W高功率无线充电且效率达到98%,显著提升了功率传输能力与能量转换效率。
ISSCC 2025Session 9Power Management
Yuhao Xiong, Wenxing Cao, Xihao Liu, Shangzhou Zhao, Zhongming Xue,
本文提出了一种6.78MHz的Class-E发射机,通过自适应实部阻抗匹配和虚部相位调整,在宽负载阻抗范围内实现了94.2%的峰值效率。解决了无线功率传输系统中负载变化导致效率下降的问题。
提出自适应实部阻抗匹配技术,动态调整发射机输出阻抗以匹配变化的负载实部。
引入虚部相位调整机制,补偿负载变化引起的电抗分量,保持Class-E的零电压开关条件。
ISSCC 2025Session 9Power Management
Quanrong Zhuang1, Junyi Sun1, Bo Li1, Jie Lu1, Xin Zhang2, Yi Shi1, Hao Qiu1
本文提出一种6.78MHz单级调节整流器,能够在半周期内同时为双输出充电,适用于植入式设备的无线功率传输。该设计解决了多输出电压需求下的效率问题,实现了92.2%的峰值效率。
提出单级调节整流器架构,在半周期内同时为两个输出充电,无需额外级联或复杂控制。
通过优化整流器拓扑和调节机制,在6.78MHz工作频率下实现92.2%的高效率。
ISSCC 2025Session 35Medical & Bio
Jong-Hun Kim, Seung-Ju Lee, Yeon-Woo Jeong, Mun-Jung Cho, Min-Sik Kim,
该论文提出了一种无需编程的三维谐振电流模式无线接收器,用于植入式医疗设备,实现了实时链路自适应和0.904c的功率传输效率,解决了体组织加热和电磁场暴露限制问题。
提出了一种三维谐振电流模式无线接收架构,无需编程即可实现实时链路自适应。
通过谐振电流模式设计,在保持小尺寸的同时降低了体组织加热和电磁场暴露风险。
ISSCC 2025Session 31Power Management
MPPT Efficiency, 8.75Cycles/∆VOC Tracking, and 9.3x Energy, Extraction
该论文提出了一种用于压电能量收集的偏置同步电荷提取(Biased-SECE)接口电路,并采用几何均值计算最大功率点跟踪(MPPT)技术,实现了99.9%的MPPT效率。解决了传统接口在静态MPP精度和动态跟踪响应速度之间的权衡问题,显著提升了能量提取能力。
提出偏置同步电荷提取(Biased-SECE)接口,优化了压电换能器的能量提取效率。
采用几何均值计算MPPT方法,实现快速跟踪(8.75个周期内追踪∆VOC变化)和高精度(99.9% MPPT效率)。
ISSCC 2025Session 31Power Management
Yuchen Wei*1, Xinling Yue*1, Zhiyuan Chen2, Sijun Du1
该论文提出了一种无电感、无电容的同步压电-电磁混合能量收集平台,通过线圈共享技术同时收集两种振动能量,解决了传统SSHI整流器依赖外置大电感导致系统体积过大的问题。
首次实现无电感、无电容的同步压电-电磁混合能量收集架构,避免使用大体积无源元件。
提出线圈共享机制,将压电和电磁能量收集路径整合,提高功率密度并减小体积。
ISSCC 2025Session 20Medical & Bio180nm CMOS
Runqing Cai, Muhanmad Dilawar Khan Niazi, Yucheng Ai, Jin Zhu, Linsheng Wu, Xuyang Lu
本文提出了一种全集成自推进微机器人,采用180nm CMOS工艺,通过子GHz奇偶时间对称(PT对称)片上能量收集技术实现无线供电。该设计将能量收集、控制电路和驱动机制集成在单个芯片上,解决了微型机器人自主运动的重大挑战。
首次在CMOS芯片上实现自推进微机器人的全集成,包括能量收集、控制与驱动。
采用子GHz奇偶时间对称(PT对称)片上能量收集,提高了无线功率传输的效率与鲁棒性。
ISSCC 2025Session 15AI / ML
Yu Huang1, Bowen Liu1, Yuhan Hou1, Jianxiong Xu1, Hao You1, Ashley Hung1,
本文提出了一款用于神经假体的系统级芯片(SoC),集成了基于频率分割的无线功率传输技术,实现了高效供电和200Mb/s的高速数据通信,并支持感觉反馈功能。解决了高通道神经植入设备中无线供电与数据传输的瓶颈问题。
采用频率分割(Frequency-Splitting)的无线功率传输方案,在同一个线圈上同时实现功率传输和高速数据通信。
集成感觉反馈功能的神经假体SoC,支持运动皮层信号解码和感觉刺激,提升假肢控制的自然性。
ISSCC 2024Session 31Power Management
Yuanfei Wang1, Mo Huang1, Rui Paulo Martins1,2, Yan Lu1
该论文提出了一种用于能量收集系统的双模式DC-DC开关电容转换器,支持单输入双输出(SIDO)和双输入单输出(DISO)两种工作模式,通过VCF阶可重构实现连续可变压比,峰值效率达91.4%和92.6%,解决了宽输入电压范围下的高效能量转换问题。
提出SIDO/DISO双模式可重构架构,根据能量供需自动切换工作模式。
采用VCF阶可重构技术实现连续可变压比,适应0.3V至1.8V的宽输入范围。
ISSCC 2024Session 31Power Management
Wenyu Peng, Xinling Yue, Lukasz Pakula, Sijun Du
本文提出了一种基于电容的偏置翻转整流器,结合静电电荷增强技术,用于摩擦纳米发电机(TENG)的能量收集。该设计旨在解决传统被动整流器能量提取效率低的问题,通过优化电荷管理显著提升输出功率。
采用电容式偏置翻转结构,实现TENG电容的快速电压翻转,降低能量损耗
引入静电电荷增强机制,利用额外电荷注入提升能量提取效率
ISSCC 2024Session 27Wireless
Yutang Chen, Yuxuan Luo, Yifan Lin, Lei Shao, Dihu Chen, Jianping Guo
该论文提出了一种无线功率传输系统,通过优化接收端的可重构整流器控制策略,在耦合系数从0.1到0.3的宽范围内实现了高达27.9%的效率提升。解决了传统固定功率传输时轻载条件下效率严重下降的问题。
提出了一种基于负载感知的自适应模式切换技术,根据接收端负载条件动态调整整流器的工作模式,减少0X模式的占比,从而提升轻载效率。
设计了高效的发射端功率动态调节机制,与接收端模式协同工作,实现宽耦合系数范围下的端到端效率优化。
ISSCC 2024Session 27Wireless
Tianqi Lu, Sijun Du
本文提出一种13.56MHz无线功率传输系统,采用混合电压/电流模式接收器和全局数字PWM调节,以解决弱耦合和负载变化下电压转换比不足的问题,提高系统鲁棒性。
提出混合电压/电流模式接收器,结合两种模式优点,在宽耦合范围内实现高电压转换比和高效率。
采用全局数字PWM调节技术,动态优化接收器工作点,增强对耦合和负载变化的鲁棒性。
ISSCC 2024Session 27Wireless
Junfei Ge, Yu Lu, Ruoshu Yang, Dongfang Pan, Lin Cheng
本论文提出一种6.78MHz无线功率传输系统,采用无线模式识别技术实现79.5%的峰值效率。该系统解决了传统方法需要额外感应线圈的问题,通过改进的负载移位键控背散射技术实现全局功率调节,提升轻载效率。
提出无线模式识别技术,无需额外感应线圈即可实现发射端与接收端的模式识别与功率协调。
结合改进的负载移位键控背散射方法,实现有效的全局功率调节,提高轻载下的端到端效率。
ISSCC 2024Session 12RF & WirelessGaAs E-pHEMT
Kyohei Ichikawa1, Tatsuki Iwata1, Saya Onishi1, Tomohiro Higuchi1,
本文提出了一种5.8GHz射频无线功率传输接收器,采用GaAs E-pHEMT整流器和SIDITO Buck转换器,实现了64.4%的峰值效率。该接收器解决了远距离(1-10m)功率传输中接收功率大幅波动的问题,并实现了45.2μs的快速最大功率点跟踪(MPPT)时间。
采用GaAs E-pHEMT整流器在5.8GHz下实现高效率整流,支持1W以上功率等级。
提出SIDITO Buck转换器架构,实现45.2μs的快速MPPT响应,适应宽范围输入功率变化。
ISSCC 2023Session 30Power Management
Ziyang Luo, Jin Liu, Hoi Lee
该论文提出一种用于无线能量传输的单级双输出稳压整流器,工作在40.68MHz,效率达90%。通过零电压开关(ZVS)和同步脉冲频率调制(PFM)控制,在单级中实现AC-DC转换和双路稳压输出,解决了传统两级方案体积大的问题。
首次提出单级双输出整流器结构,同时实现AC-DC转换和双路稳压,缩小接收器体积。
采用ZVS技术降低开关损耗,结合同步PFM控制实现高效稳压,在40.68MHz高频下仍保持90%效率。
ISSCC 2023Session 30Power Management
Fei Huang1, Hsing-Yen Tsai1, Chi-Yu Huang1, Yu-Chun Luo1, Ching-Ho Li1,
本文提出了一种三维无线功率传输(3D WPT)技术,结合噪声消除技术,实现了-62dB的噪声抑制和90.1%的效率,解决了传统单线圈发射机在接收机角度偏移时功率传输受限的问题。
提出三维无线功率传输架构,支持接收机在大角度偏移下高效传输功率
集成噪声消除技术,实现-62dB的噪声抑制,提升系统信噪比
ISSCC 2023Session 30Power Management
Yuanfei Wang1,2, Mo Huang1, Yan Lu1, Rui P. Martins1,3
本文提出了一种连续可变压转换比的开关电容转换器,通过可重构的VCF步进实现宽电压转换比范围内的高效率。该转换器适用于能量收集系统的最大功率点跟踪,支持0.5V至2V的宽输出范围。
提出了一种可重构VCF步进技术,使开关电容转换器能够连续调节转换比,突破传统离散转换比的限制。
实现了在宽输入和输出电压范围内的高效率,适用于多种能量源和负载场景。
ISSCC 2023Session 30Power Management
Xinling Yue, Sundeep Javvaji, Zhong Tang, Kofi A.A. Makinwa, Sijun Du
该论文提出了一种用于压电能量收集的偏转整流器,采用基于占空比的最大功率点跟踪(MPPT)算法,解决了传统MPPT算法跟踪效率低的问题,实现了98%的峰值MPPT效率。
提出基于占空比的MPPT算法,无需传统Perturb & Observe中的比较器,降低功耗和复杂度
设计高效偏转整流器,结合阻抗匹配与MPPT,实现高功率提取效率
ISSCC 2023Session 30Power Management
Zhen-Yu Yang1, An Chen1, Cheng-Wen Chen1, Wei-Chieh Hung1,
本文提出了一种多输入双极性能量收集器,通过创新的电路架构实现了93.2%的峰值效率,并将MPPT损耗降低了17.9倍,解决了多源能量收集(如RF、TEG、PV)中效率与MPPT损耗之间的矛盾。
提出多输入双极性架构,能够同时兼容不同功率等级的能量源(如亚微瓦级RF、数十微瓦级TEG和数百微瓦级PV)。
通过优化控制策略和电路设计,实现了17.9倍的MPPT损耗降低,显著提升了弱能量源的利用效率。
ISSCC 2023Session 30Power Management
Yeon-Woo Jeong, Seung-Ju Lee, Jong-Hun Kim, Mun-Jung Cho,
该论文提出了一种可扩展的N步均分SSHI压电能量收集电路,通过减少电荷损失实现了1170%的功率提取提升。该技术解决了全桥整流器在压电换能器电流方向变化时产生的大电荷损失问题。
提出可扩展的N步均分SSHI技术,允许灵活配置步数以优化能量提取
通过等分电压翻转策略显著减少电荷损失,实现1170%的功率提取提升
ISSCC 2023Session 15Hardware Security
Xinjian Liu1, Daniel S. Truesdell1, Omar Faruqe1, Lalitha Parameswaran2,
本文提出一种自供能SoC,采用分布式协作能量收集和多芯片电源管理,用于系统在光纤(System-in-Fiber)中的微型化无线传感节点。该SoC能够以nW级功耗持续感知生物和环境信号(如钠离子、葡萄糖、温度、神经信号),解决了毫米级自供能系统的自主运行和功耗瓶颈。
提出分布式协作能量收集架构,允许多个能量收集单元协同工作,提高从微弱环境能量源(如热能、振动)中获取能量的效率。
设计多芯片电源管理方案,通过芯片间协调实现低功耗电源分配和电压调节,支持系统在光纤中的灵活集成与低功耗运行。
ISSCC 2023Session 13Other
Kotaro Naruse, Takayuki Ueda, Jun Shiomi, Yoshihiro Midoh, Noriyuki Miura
本文发现半导体制造过程中的高能等离子体(RIE)可作为能量源,提出一种自编程物理不可克隆函数(PUF)方案,利用制造阶段已有的等离子体能量实现PUF的自编程,无需额外电源。
首次利用半导体制造过程中已有的高能等离子体作为能量源,实现环境能量收集新范式。
提出自编程PUF架构,利用等离子体能量在芯片制造阶段自动完成PUF编程,无需后处理或外部编程设备。
ISSCC 2022Session 30Power Management
Platform with 1.2×105 Dynamic Range, Integrated MPPT, and Multi-Modal Cold Start-Up
该论文提出了一种完全自主的多输入单电感多输出能量收集与电源管理平台,通过集成最大功率点跟踪和多模态冷启动技术,实现了32nA的超低静态电流和1.2×10^5的动态范围,解决了自供电物联网设备中多源能量收集与高效电源管理的难题。
提出了一种全自主的多输入单电感多输出架构,支持多种能量源同时输入并独立调节输出。
集成了最大功率点跟踪功能,能够自适应优化能量提取效率。
ISSCC 2022Session 14Wireless
Xiaofei Ma1,2, Yan Lu2, Wing-Hung Ki1
本文针对设备到设备(D2D)无线快速充电需求,提出了一种27W输出功率的双向无线功率传输(WPT)系统。采用紧凑的单级调节Class-E功率放大器架构,并引入自适应零电压开关(ZVS)控制,在提升输出功率的同时实现高效率和紧凑设计。
采用单级调节Class-E架构,相比传统Class-D方案在相同输入电压下获得更高输出功率(27W),且无需额外分立元件进行阻抗匹配。
提出自适应ZVS控制技术,动态调整开关时序以维持零电压开关条件,提高系统效率并降低电磁干扰。
ISSCC 2022Session 12Medical & Bio
Chuan-Yi Wu1, Chi-Wei Liu1, Jing-Siang Chen1, Cong-Sheng Huang1,
该论文提出了一款自供电无线土壤pH和电导率监测芯片,采用混合微生物电化学与光伏能量采集技术,解决了无线土壤监测传感器网络的供电难题。芯片集成了传感、能量管理和无线通信,实现了免电池的连续土壤环境监测。
首次将微生物电化学与光伏能量采集混合集成,实现自供电土壤监测。
芯片同时监测土壤pH和电导率,并采用无线传输,无需外部电源。
ISSCC 2021Session 33Wireless
Junyao Tang, Lei Zhao, Cheng Huang
该论文提出了一种无线功率传输系统,通过全集成设计实现了高达20%的轻载效率提升和快速动态响应,解决了现有WPT系统在轻载条件下效率低和瞬态响应慢的问题。
提出了一种全集成无线功率传输系统,在轻载条件下效率提升高达20%。
实现了快速动态响应,确保功率传输的稳定性和准确性。
ISSCC 2021Session 17Power Management
Young-Seok Noh, Jeong-Il Seo, Won-Jong Choi, Ji-Hwan Kim,
该论文提出了一种用于电池供电无线传感器节点的可重构DC-DC转换器,旨在最大化热电发电机(TEG)的能量收集效率。通过自适应拓扑重构和最大功率点跟踪,解决了能量收集的间歇性和传输期间的高功耗需求问题。
提出了一种可重构的DC-DC转换器架构,能够根据TEG输出电压和负载条件自动调整拓扑,实现宽输入电压范围内的最大功率提取。
集成了高效的最大功率点追踪(MPPT)算法,无需额外传感器,在低功耗条件下实现快速追踪。
ISSCC 2020Session 32Power Management
Adrien Morel1, Anthony Quelen1, Carlos Augusto Berlitz1, David Gibus1,
本文提出了一种自调谐相移同步电荷提取(SECE)压电能量收集IC,实现了30nW的超低功耗最大功率点跟踪(MPPT),将能量带宽提升了446%,解决了传统压电能量收集器因谐振频率偏移导致能量提取效率低下的问题。
提出了自调谐相移SECE技术,无需外部辅助电源即可自动跟踪谐振频率变化,提高能量收集效率。
实现了仅30nW的超低功耗MPPT电路,使系统总体功耗极低,适用于微弱振动能量收集。
ISSCC 2019Session 18Analog Circuits
Xiyuan Tang1, Shaolan Li1, Linxiao Shen1, Wenda Zhao1, Xiangxing Yang1,
该论文提出了一种基于时域两步转换的电容数字转换器(CDC),实现了16fJ/转换步的能效,解决了传统SAR CDC在高分辨率下功耗效率下降以及ΔΣ CDC复杂度高的问题。
采用时域两步转换架构,将电容变化转换为时间差,避免了对低噪声比较器或OTA的需求,从而降低功耗。
通过两步量化实现高分辨率与低功耗的折中,达到16fJ/转换步的极优能效。
ISSCC 2018Session 8Wireless
Sijun Du, Ashwin A. Seshia
该论文提出了一种全集成分裂电极同步开关电容整流器(SE-SSHC),用于压电振动能量采集系统,解决了传统全桥整流器能量效率低的问题,通过同步开关和电容网络显著提高了能量转换效率。
提出分裂电极结构结合同步开关电容技术,实现全集成整流器,无需外部电感。
通过优化开关时序和电容配置,降低能量损耗,提升压电能量采集系统的整体效率。
ISSCC 2018Session 8Wireless
Inho Park, Junyoung Maeng, Dongju Lim, Minseob Shim,
该论文提出了一种基于高压双输入降压转换器的集成摩擦电能量采集系统,并集成了最大功率点跟踪(MPPT)功能。它解决了摩擦电纳米发电机(TENG)在集成电路领域缺乏高效能量采集电路的问题,实现了4.5至16微瓦的功率采集。
提出了一种高压双输入降压转换器架构,能够有效处理TENG的高压输出并实现能量转换。
集成了MPPT算法,优化了TENG的功率提取效率。
ISSCC 2018Session 8Wireless28nm FDSOI
Control to Achieve 89% Peak Efficiency and a 60,000×, Dynamic Range in 28nm FDSOI
该论文提出了一种多输入单电感多输出(MISIMO)能量收集器,采用事件驱动最大功率点跟踪(MPPT)控制,解决了环境能量源与设备瞬时功率需求不匹配的问题。在28nm FDSOI工艺下实现了89%的峰值效率和60000倍的动态范围。
提出事件驱动的MPPT控制策略,实现多输入源的高效能量收集与动态功率匹配。
采用单电感多输出架构,减少外部元件数量,同时支持宽动态范围(60000倍)的功率管理。
ISSCC 2018Session 8Wireless
Yu Wang1, Dawei Ye1, Liangjian Lyu1, Yingfei Xiang1, Hao Min1,
该论文提出了一种工作在13.56MHz的无线功率与数据传输接收器,采用振幅键控(ASK)调制,实现了0.1%的极小调制深度下数据解调,同时保持75.4%的有效功率转换效率。解决了植入式和可穿戴设备中无线功率传输与低功耗、低误码率数据通信的兼容性问题。
实现了0.1%的极小ASK调制深度下的可靠数据解调,有效降低对功率传输效率的影响。
在接收器设计中同时优化功率转换效率和数据传输性能,达到75.4%的有效功率转换效率。
ISSCC 2018Session 8Wireless
Fangyu Mao1, Yan Lu1, Seng-Pan U1,2, Rui P. Martins1,3
本文提出了一种可重构交叉连接的无线功率收发器,用于双向设备到设备(D2D)充电,解决了传统无线充电依赖交流电源而D2D充电受限于电池能量的问题,实现了78.1%的总效率。
提出可重构交叉连接架构,支持双向功率传输,适用于设备间直接充电。
针对电池供电的D2D场景优化效率,实现78.1%的总传输效率。
ISSCC 2018Session 8Wireless
Se-Un Shin1, Minseong Choi1, Seok-Tae Koh1, Yujin Yang1,
本文提出了一种13.56MHz时间交错谐振电压模式无线功率接收器,采用隔离谐振器和准谐振升压技术,解决了传统电压模式接收器需要大输入电压的问题,提高了功率转换效率。
提出时间交错谐振电压模式架构,降低了对输入电压幅度的要求。
采用隔离谐振器设计,减少了交叉耦合和损耗。
ISSCC 2018Session 8Wireless
Kamala Raghavan Sadagopan1, Jian Kang1, Yogesh Ramadass2, Arun Natarajan1
该论文提出了一种用于WiFi反向信道无线供电的共集成天线能量收集器,解决了小尺寸天线在2.4GHz WiFi低功率环境下能量收集效率低和冷启动困难的问题。通过共集成天线和整流器设计,实现了极低功耗的无线能量收集。
提出共集成天线与整流器的设计,减小了系统体积并提高了能量收集效率。
实现了960pW的超低功耗能量收集,支持冷启动功能。
ISSCC 2017Session 22Wireless
Sandip Uprety, Hoi Lee
该论文提出了一种光伏能量采集器,采用辐照度感知的自动可重构最大功率点跟踪(MPPT)方案,在宽功率范围内实现了93%的功率效率和超过95%的MPPT效率,解决了传统MPPT方案在宽辐照度变化下效率低的问题。
提出辐照度感知的自动可重构MPPT方案,能根据光照强度动态调整配置,提升宽功率范围的跟踪效率。
通过电路设计优化实现高达93%的整体功率效率,同时保持MPPT效率超过95%。
ISSCC 2017Session 22Wireless
Zhiyuan Chen1, Man-Kay Law1, Pui-In Mak1, Wing-Hung Ki2,
该论文提出了一种无电感全集成翻转电容整流器(FCR)用于压电能量收集,解决了传统全桥整流器能量提取效率低的问题,实现了483%的功率提升,芯片面积仅为1.7mm²。
提出翻转电容整流器(FCR)架构,无需电感实现高效率AC-DC转换,提升能量提取效率。
采用全集成设计,芯片面积仅1.7mm²,适用于微型植入设备。
ISSCC 2017Session 19Clocking & PLLs16nm FinFET CMOS
16nm FinFET CMOS with 188dB FOM, 1.3kHz
该论文提出了一种用于能量收集应用的低压DCO,采用三线线圈(Trifilar-coil)结构并集成DC-DC转换器,在16nm FinFET CMOS工艺中工作电压仅为0.2V。通过优化三线圈的Q因子和金属层组合,实现了188dB FOM、1.3kHz分辨率和38MHz/V的频率推动性能,有效解决了低电压下频率稳定性和推频问题。
提出三线线圈(Trifilar-coil)结构,结合厚金属和超厚金属降低串联电阻,实现高Q因子(>11)并减小电源路径压降。
集成DC-DC转换器使DCO在0.2V超低电压下工作,适用于能量收集应用。
ISSCC 2016Session 26Wireless65nm CMOS
Nathan E. Roberts1, Kyle Craig1, Aatmesh Shrivastava1,
本文提出了一款在65nm CMOS工艺中实现的236nW功耗、-56.5dBm灵敏度的蓝牙低功耗唤醒接收机,并集成了能量收集功能,旨在实现无电池的物联网传感器节点。该设计解决了传统BLE设备持续广播导致的高功耗问题,通过超低功耗唤醒接收机大幅降低待机功耗。
实现了236nW的超低功耗唤醒接收机,显著低于传统BLE接收机功耗。
集成能量收集模块,支持无电池自供电操作,适用于大规模物联网传感器。
ISSCC 2016Session 21Wireless
Lin Cheng, Wing-Hung Ki, Tat-To Wong, Tak-Sang Yim, Chi-Ying Tsui
本文提出一种6.78MHz 6W无线功率接收器,采用3电平(1×/½×/0×)可重构谐振调节整流器,实现单级AC-DC转换与电压调节,解决了传统两级拓扑(整流器+降压转换器)效率低、体积大的问题。
提出3电平(1×/½×/0×)可重构谐振调节整流器,通过开关切换实现不同电压增益,无需额外DC-DC变换器。
实现单级AC-DC功率转换与调节,相比传统两级结构提高了系统效率并减小了体积。
ISSCC 2016Session 21Wireless
Myungjoon Choi1, Taekwang Jang1, Junwon Jeong1,2,
该论文提出了一种用于植入式系统的电流模式无线功率接收器,通过最优谐振周期跟踪技术,解决了低接收功率下效率低下的问题,实现了高功率传输效率。
提出电流模式无线功率接收架构,替代传统电压模式,提升低功率下的效率。
引入最优谐振周期跟踪技术,动态调整谐振频率以最大化能量传输。
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