← 返回 JSSC 论文列表JSSC 2024第6期Power Management180nm BCDEnergy Harvesting
A Bias-Flip Rectifier With Duty-Cycle-Based MPPT for Piezoelectric Energy Harves
提出一种基于占空比的最大功率点跟踪算法，用于压电能量收集的偏置翻转整流器。
98%峰值MPPT效率，738%输出功率增强
偏置翻转整流器压电能量收集最大功率点跟踪占空比自调节
▸创新点1：基于占空比的最大功率点跟踪（MPPT）算法，通过数学推导建立了MPPT效率与整流器占空比之间的直接关系，实现了仅通过调节占空比即可完成MPPT，避免了传统方法中对其他系统变量（如偏置翻转效率、开路电压等）的依赖，简化了控制逻辑。
▸创新点2：简化电路实现，采用同步开关电感（SSHI）整流器结构，结合占空比调节机制，减少了外部元件数量和复杂度，同时提升了系统集成度，适用于180-nm BCD工艺。
▸创新点3：自调节和连续最大功率点跟踪（MPPT），通过占空比调节实现了动态MPPT，无需额外传感器或复杂控制电路，显著提高了系统响应速度和稳定性，实测MPPT效率峰值达98%。
▸创新点4：输出功率显著提升，通过优化偏置翻转和占空比调节的协同作用，实现了高达738%的输出功率增强，为压电能量采集（PEH）系统提供了更高的能量转换效率。
Abstract
Bias-flip rectifiers are commonly employed for
piezoelectric energy harvesting (PEH). This article proposes a
synchronized switch harvesting on an inductor (SSHI) rectifier
with a duty-cycle-based (DCB) maximum power point track-
ing (MPPT) algorithm. The proposed DCB MPPT algorithm
is based on the mathematically derived relation between the
MPPT efficiency and the duty cycle of the bridge rectifier. The
resulting equation shows that the MPPT efficiency only depends
on the rectifier duty cycle,