← 返回 JSSC 论文列表JSSC 2015第2期Power Management0.13微米Charge PumpEnergy Harvesting
A 015 V Input Energy Harvesting Charge Pump With Dynamic Body Biasing and Adapti
提出一种0.13微米工艺的低压能量收集电荷泵,采用自适应死区时间和动态体偏置技术提升效率。
0.15V输入电压,效率提升17%,输出电流提升240%
电荷泵能量收集自适应死区时间动态体偏置低电压
▸创新点1:低功耗自适应死区时间电路(电路创新)。该电路根据输入电压自动优化死区时间,相比固定死区时间电路在0.2V输入下效率提升17%,并将工作电压下限扩展至0.15V。
▸创新点2:动态体偏置技术(方法创新)。通过动态调整MOS管体偏置电压,有效抑制反向电流并提升电流传输效率,结合自适应死区时间电路使最大输出电流提升240%。
▸创新点3:开关电导增强技术(电路创新)。在三阶电荷泵单元中应用该技术,显著改善开关导通特性,与动态体偏置协同作用实现更高的能量转换效率。
▸创新点4:负电荷泵架构(系统创新)。采用辅助负电荷泵结构,专门优化0.15V极低输入电压下的能量转换效率,拓展了能量采集系统的适用场景。
Abstract
A charge pump using 0.13- mC M O Sp r o c e s sf o r
low-voltage energy harvesting is presented. A low-power adaptive
dead-time (AD) circuit is used which automatically optimizes the
dead-time according to the input voltage. A negative charge pump
is also utilized for high ef ficiency at low input voltages .T h e
AD circuit improves ef ficiency by 17% at of 0.2 V compared
to the fixed dead time circuit as well as enables the charge pump
to work at down to 0.15 V. Dynamic body bias (DBB) and
switch-