← 返回 JSSC 论文列表JSSC 2020第8期Other0.18µm
A Fully Integrated Multilevel Synchronized-Switch-Harvesting-on-Capacitors Inter
提出一种全集成多级同步电容开关能量采集架构，显著提升压电换能器能量提取效率。
0.18-µm CMOS, 22 Hz, 1.51 µW to 4.82 µW
能量采集压电换能器同步电容开关全集成低频率
▸创新点1：全集成架构（系统创新） - 该论文首次实现了SSHC技术的全集成设计，利用能量收集系统中已有的存储电容，无需额外外部组件，显著降低了系统复杂度和成本，适用于微型化应用场景。
▸创新点2：多级同步电容开关技术（电路创新） - 提出ML-SSHC电路结构，通过多级电容切换实现更高效的能量提取，理论分析显示其功率提取能力达到传统全桥整流器的7.01倍，大幅提升能量转换效率。
▸创新点3：低频适应性突破（方法创新） - 在22Hz极低机械振动频率下仍能稳定工作，且不要求压电采集器具备特殊参数（如高开路电压），突破了现有技术对工作频率和采集器特性的限制。
▸创新点4：0.18µm CMOS工艺实现（工艺创新） - 采用标准CMOS工艺完成全集成芯片设计，实测在1.51-4.82µW功率范围内保持6.71倍以上能效提升，验证了技术方案的可行性和工艺兼容性。
Abstract
This article presents a novel architecture for real-
izing the synchronized-switch-harvesting-on-capacitors (SSHC)
technique used for enhanced energy extraction from piezoelectric
transducers. The proposed architecture allows full integration
by utilizing the storage capacitor already present in most
energy-harvesting systems. A promising circuit implementation
of the technique, named multilevel SSHC (ML-SSHC), is pro-
posed as well, and its performance is analyzed theoretically.
Based on that,