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An Efficient Piezoelectric Energy Harvesting Interface Circuit Using a Bias-Flip Rectifier and Shared Inductor

机译:使用偏置翻转整流器和共享电感的高效压电能量采集接口电路

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摘要

Harvesting ambient vibration energy through piezoelectric means is a popular energy harvesting technique which can potentially supply 10-100's of ¿W of available power. One of the main limitations of existing piezoelectric harvesters is in their interface circuitry. In this paper, a bias-flip rectifier circuit that can improve the power extraction capability from piezoelectric harvesters over conventional full-bridge rectifiers and voltage doublers by greater than 4X is implemented in a 0.35 ¿m CMOS process. An efficient control circuit to regulate the output voltage of the rectifier and recharge a storage capacitor is presented. The inductor used within the bias-flip rectifier is shared efficiently with a multitude of switching DC-DC converters within the system reducing the overall component count.
机译:通过压电方式收集环境振动能量是一种流行的能量收集技术,可以潜在地提供10-100瓦的可用功率。现有压电收集器的主要限制之一是它们的接口电路。在本文中,可以在0.35 µm CMOS工艺中实现偏置翻转整流器电路,该电路可以通过传统的全桥整流器和倍压器提高压电采集器的功率提取能力,使其超过4倍。提出了一种有效的控制电路,用于调节整流器的输出电压并为存储电容器充电。偏置翻转整流器中使用的电感器与系统内的多个开关DC-DC转换器有效共享,从而减少了总的组件数量。

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