← 返回 JSSC 论文列表JSSC 2021第9期Power Management180nmEnergy Harvesting
A Dual-Mode Continuously Scalable-Conversion-Ratio SC Energy Harvesting Interfac
提出一种双模式连续可调转换比的SC能量收集接口，提升热电发电机功率转换效率。
180-nm CMOS, 0.75V输出, 1.2–1.45V电池, 85.4%峰值效率, 20.8mW最大输出功率
能量收集热电发电机SC转换器MPPT双模式
▸创新点1：连续可调转换比SC转换器（电路创新）- 提出一种新型连续可调转换比的开关电容转换器结构，通过动态调整转换比实现输入电压与负载的最佳匹配，相比传统转换器提升7.9%的功率转换效率。
▸创新点2：SC基PFM MPPT方法（方法创新）- 开发基于开关电容的脉冲频率调制最大功率点跟踪技术，利用可变开关频率精确追踪热电发生器最大功率点，MPPT效率高达98.15%。
▸创新点3：飞电容共享方案（系统架构创新）- 采用跨模式共享飞电容的拓扑结构，在电池管理和负载调节双模式间动态复用电容元件，同时提升端到端效率（峰值85.4%）和最大输出功率（20.8mW）。
▸创新点4：双模式协同控制（系统创新）- 通过智能切换算法实现能量采集接口在TEG供电和电池供电模式间的无缝过渡，优化了宽输入电压范围（1.2-1.45V）下的能量管理效率。
Abstract
This article proposes a continuously scalable-
conversion-ratio (CSCR) switched-capacitor (SC) energy harvest-
ing interface that extracts power from a thermoelectric generator
(TEG), regulates a 0.75-V output load, and manages a 1.2–1.45-V
battery. The structure employs the proposed CSCR SC converter
to improve the power conversion efficiency up to 7.9% higher
than that of the conventional converter. Moreover, the structure
utilizes a proposed SC-based pulse frequency modulation (PFM)
maximum po