← 返回 JSSC 论文列表JSSC 2024第4期Power Management180nmSAR ADCEnergy Harvesting
An Incremental Step Sensing MPPT Based SI-SIDO Energy Harvester With 99 Peak MPP
提出一种基于增量步进传感的MPPT算法，实现高效能量收集系统。
99.5% MPPT效率，88%转换效率，1.8 µW静态功耗
能量收集MPPT增量步进传感SI-SIDOCMOS
▸创新点1：增量步进传感MPPT算法（方法创新） - 提出一种适用于任何DCM模式转换器的通用MPPT算法，不依赖于转换器类型、拓扑结构和参数，通过自适应步长方法解决了SAR算法在MPP爬山中的实现问题，实现了99.5%的MPPT效率。
▸创新点2：无电阻或电流传感器的时间基输入电流传感技术（电路创新） - 开发了一种无需电阻或电流传感器的输入电流检测技术，通过时间基方法生成与输入电流成反比的电压，降低了系统复杂度和功耗。
▸创新点3：自适应步长快速跟踪方法（方法创新） - 提出了一种自适应步长策略，显著提高了MPPT的跟踪速度，同时保持了高精度，适用于宽输入电压范围（150 mV至1.8 V）和功率范围（30 µW至33 mW）。
▸创新点4：单电感单输入双输出升压转换器（SI-SIDO）设计（系统创新） - 采用SI-SIDO架构，在180 nm CMOS工艺中实现了1.17 mm²的芯片面积，峰值转换效率达88%，静态功耗仅为1.8 µW，适用于光伏和直流输出型能源采集。
Abstract
An energy harvesting (EH) system with incremental
step sensing (ISS) maximum power point tracking (MPPT)
algorithm is presented in this work. The ISS-MPPT algorithm
is generic for any discontinuous conduction mode (DCM) based
converter independent of the type, topology, and control of the
converter and converter parameters. The problem in imple-
menting a successive approximation register (SAR) inspired
algorithm for MPP hill climbing is rectified by our proposed
adaptive step-size-based approac