← 返回 JSSC 论文列表JSSC 2012第4期RF & Wireless0.25μm CMOSBuck ConverterNeural Network Accelerator
A Battery-Free 217 nW Static Control Power Buck Converter for Wireless RF Energy
一款无电池、静态功耗217nW的降压转换器,适用于无线射频能量收集。
95%峰值效率,217nW静态功耗,0.1mV/mA负载调节
无电池降压转换器射频能量收集动态开关时间控制自适应相位领先
▸创新点1:动态开关时间控制(DOOT) - 该方法创新通过预测不同输入电压下的开关时间,无需传统的高功耗零电流检测(ZCD)电路,显著降低了静态功耗(217 nW),同时实现了宽负载范围内的高转换效率(峰值95%)。
▸创新点2:自适应相位领先(APL)机制 - 该电路创新针对低功耗和非理想比较器固有的传播延迟问题,通过动态调整相位领先量,改善了负载调节性能(最大提升30 mV),增强了系统稳定性。
▸创新点3:无电池纳米级降压转换器架构 - 该系统创新整合DOOT和APL技术,专为射频能量采集设计,在0.25μm CMOS工艺下实现0.39mm²芯片面积,具备0.1 mV/mA的优异负载调节能力,解决了能量收集系统中电压波动的适配问题。
▸创新点4:PVT鲁棒性校准方案 - 该辅助创新通过工艺-电压-温度(PVT)变化下的自动校准,确保DOOT控制中零电流检测的准确性,进一步提升了转换效率的可靠性(覆盖全工作条件)。
Abstract
A battery-free nano-power buck converter with a pro-
posed dynamic on/off time (DOOT) control can achieve high con-
version ef ficiency over a wide load range. The DOOT control can
predict the on/off time at different input voltages without a power
consuming zero current det ection (ZCD) circuit, as well as sup-
press static power in idle periods. To adapt to the fluctuations in
a harvesting system, the proposed
-calibration scheme guaran-
tees accurate ZCD over pr ocess, voltage variation, and te