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JSSC 2009第10期RF & WirelessAMIS I3T80 CMOS技术

Capacitive Power Management Circuit for Micropower Thermoelectric Generators Wit

本文提出了一种用于微功率热电发电机的电容式电源管理电路,优化了电荷泵的级数以提升效率。
最高效率82%,总效率可达58%
电荷泵电源管理电路热电发电机能量收集无线传感器节点
可变级数的Dickson电荷泵设计:通过动态调整电荷泵的级数来适应热电发电机(TEG)输出电压的变化,显著提高了能量转换效率(最高82%),属于电路拓扑创新。
控制器优化电荷泵级数:采用智能控制器实时监测TEG输出并动态调整电荷泵级数,确保在不同温度波动下始终维持最优功率提取(功耗仅1.4μA),属于控制算法创新。
高效能量管理架构:整合可变电荷泵与能量缓冲单元(如超级电容),在波动热源条件下实现58%的系统总效率,属于系统级电源管理创新。
AMIS I3T80 CMOS工艺实现:通过定制化CMOS工艺集成电荷泵与控制器,在微型化与低功耗(1.4μA)方面突破,属于制造工艺创新。
Abstract
EE, Patrick Merken, Chris V an Hoof, and Robert P . Mertens , Fellow, IEEE Abstract—Power autonomy is an important requirement for wireless sensor nodes. Thermoelectric generators can produce sufficient power for low power applications. Due to varying temperature, a power management circuit will be required. This paper presents such a power management circuit, realized in the AMIS I3T80 CMOS technology. It contains a Dickson charge pump with a variable number of stages as a DC/DC converter. A con