← 返回 JSSC 论文列表
📄 下载 JSSC 原文 PDF
JSSC 2019第6期Power Management0.18-µmEnergy Harvesting

A Fully Integrated Split-Electrode SSHC Rectifier for Piezoelectric Energy Harve

提出一种全集成分裂电极SSHC整流器，用于压电能量收集，无需外接电感。
0.18-µm CMOS, 186 µW峰值输出功率
压电能量收集SSHC整流器全集成分裂电极MEMS
▸创新点1：提出了一种全集成的裂电极SSHC整流器设计，通过将电极层均匀分割为四个区域，显著提高了压电能量收集效率，相比传统全桥整流器（FBR）在低激励水平下实现了最高8.2倍的功率提升。
▸创新点2：采用无外接电感的电路设计，通过创新的同步开关电容技术（SSHC）替代传统SSHI所需的电感，实现了系统体积的微型化，同时避免了使用大体积的片外电感组件。
▸创新点3：实现了整流器与定制MEMS压电换能器的共集成，通过优化的CMOS工艺（0.18µm）和电极分割技术，将输出功率峰值提升至186 µW，展现了高集成度与高性能的协同优势。
▸创新点4：通过实验验证了裂电极SSHC整流器在低激励条件下的高效性，其功率提升效果（5.2×-8.2×）和峰值输出功率（186 µW）为微型能量收集系统提供了可量化的性能基准。
Abstract
In order to efficiently extract power from piezo- electric vibration energy harvesters, various active rectifiers have been proposed in the past decade, which include synchronized switch harvesting on inductor (SSHI), synchronous electric charge extraction (SECE), and so on. Although reported active rectifiers show good performance improvements compared to full- bridge rectifiers (FBRs), large off-chip inductors are typically required and the system volume is inevitably increased as a result, counte