rectifier. Dallago et al. in 2007 [65] presented a voltage doubler
and rectifier similar to that in Han et al. [63]. The only difference
is the added actively-controlled voltage sources between
the op and the drain terminals of the switching CMOS transistors,
which allow active control of the voltage drop across
the transistor switches. In this way, the power loss due to the
conduction power loss of the switches can be regulated. The
study presents analysis and simulations for demonstrating the
merits of adding voltage sources as compared to other simpler
designs. The efficiency of this design is proven to be as high
as 88% with a given resistive load of 500 . The designed
circuit was implemented later by Dallago et al. in 2008 [66] by
a certain chip layout, showing the related experimental results
achieving efficiency better than 90%.
Mur–Miranda in 2003 [67] developed on-chip power electronics
for electrostatic microgenerators. The proposed circuit
is depicted in Fig. 17. This circuit charges and discharges
the variable capacitor of the transducer from a reservoir via
an inductor using two active MOSFET switches. Theoretical
modeling of the designed circuit considering parasitic effects
was performed using the SPICE simulator. The circuit was integrated
with ICs and MEMS processes. The simulation results
show that for around 24 nJ/cycle generated by the moving plate
capacitor, only 0.5 nJ is transferred to the output (an electrical
efficiency of around 2%). Although energy conversion was
demonstrated, difficulties in gate clocking and inefficiencies
of the power electronics prevented net energy conversion to a
load. Miyazaki et al. in 2003 [68] improved the timing scheme
of this topology and achieved 120 nW of converted power from
a 45 Hz vibration.
Torah et al. in 2008 [69] developed an electromagnetic generator
with a power conditioning circuit to power an RF-linked
accelerometer-based sensor system. The circuit was energy
aware and adjusted the measurement/transmit duty cycle according
to the available energy. A special voltage multiplier
circuit, as shown in Fig. 18 was designed to increase the
electrical damping compared to a purely resistive load. This is
essentially a Dickson’s charge pump. This circuit allows for an
average power of 120 to be generated at 1.7 . The
use of charge pumps to increase the transducer output voltage
was also presented by James et al. in 2006 [70] and Ching
and Li et al. in 2001 [71] and 2002 [72] for electromagnetic
generators. James et al. note that this technique is superior to
using a transformer not only in terms of electrical efficiency but
also because of constraints on size and weight.
Fig. 18. The voltage multiplier circuit by Torah et al. in 2008 [69].
Yen and Lang in 2006 [73] conducted the design and demonstration
of a variable-capacitance vibration energy harvester that
combines an asynchronous diode-based charge pump with an
inductive energy flyback circuit to deliver 1.8 W to a resistive
load. The circuit topology is shown in Fig. 19. This study considers
a piezoelectric cantilever beam as a variable capacitor
with 650-pF dc capacitance and a 348-pF zero-to-peak ac capacitance.
The beam is formed by a 43.56 spring steel top
plate attached to an aluminum base, driving the charge pump at
its out-of-plane resonant frequency of 1.56 kHz. An optimized
asynchronous capacitive energy harvester requires only one active
switch, thereby clocking is greatly simplified. The circuit
employs a charge pump in its forward harvesting path and an inductive
energy flyback to return net energy to a central reservoir.
It delivers 1.8-W of power to a resistive load, translating to an efficiency
of 19.1%. Experimental data prove that net energy conversion
does not result from clock energy injection. Kim et al. in
2009 [74] proposed a small-sized self-powered wireless ubiquitous
sensor node powered with switched capacitor-type power
management circuit, which is shown in Fig. 20. The circuit was
designed and implemented to fulfill the function of RFID. The
circuit is functioned to be activated by wakeup pulse and deactivated
after RFID signal transmission. Initially Q1 and Q2 are
off, and the ground (at the drain of Q2) is floating, hence the
subsequent electronics (U1-U3) are unpowered. As the charge
scavenged from the harvesters is continuously accumulated in
Cs, a wakeup pulse (at least 1.8 V, 100 ms) is finally applied to
C4. The transistor Q2 is turned on to transfer the power to the
succeeding ICs and loads. The signal transmission is tested successfully
at distance of 20 m every 5 min for 8 hours without
external power.
Chao et al. in 2010 [75] and Liao et al. in 2009 [76] presented
a synthesis of a new energy harvest system that consists of a
hula-hoop transformer, a micro-electromagnetic-generator and
an interface energy harvest circuit. The hula-hoop transformer
is capable of transforming linear reciprocating motions to rotary
ones based on the concepts similar to the hula hoop motions. The
mechanical transformer is subsequently integrated with a miniaturized
electromagnetic rotary generator of 10 10 2
size and its compact energy harvest circuit chip. In Liao et al.
in 2009 [76], the energy harvest circuit adopted a preliminary
Dickson’s charge pump topology that requires extra power to
generate switch control signals, while Chao et al. in 2010 [75]
employed a new dual phase charge pump, power management
circuit, a lowdropout regulator and battery charger designed and
fabricated via the 0.35 process. This charge pump circuit, as
shown in Fig. 21, has the merit of automatic conversion of the
วงจรเรียงกระแส Doubler แรงดันนำเสนอ al. et Dallago ในปี 2007 [65]และวงจรเรียงกระแสกับที่ในหาน et al. [63] ข้อแตกต่างเป็นแหล่งแรงดันควบคุมกำลังเพิ่มระหว่างop และเทอร์มินัลทางระบายของ transistors CMOS สลับซึ่งทำให้ควบคุมการทำงานของหล่นแรงข้ามทรานซิสเตอร์สวิตช์ ด้วยวิธีนี้ การสูญเสียพลังงานเนื่องในการนำกระแสไฟฟ้าของสวิตช์สามารถจะควบคุม ที่ศึกษานำเสนอการวิเคราะห์และจำลองการเห็นการข้อดีของการเพิ่มแรงดันแหล่งเมื่อเทียบกับอื่น ๆ ที่ง่ายกว่าออกแบบ ประสิทธิภาพของการออกแบบนี้มีการพิสูจน์ว่าสูง88% มีการโหลดหน้ากำหนด 500 การออกแบบวงจรมีการใช้งานในภายหลังโดย Dallago et al. ในปี 2008 [66] โดยบางชิเค้าโครง แสดงผลการทดลองที่เกี่ยวข้องบรรลุประสิทธิภาพดีกว่า 90%พลังงานบนชิปอิเล็กทรอนิกส์พัฒนาว่า – มิรันดาใน 2003 [67]สำหรับ microgenerators สถิต วงจรเสนอเป็นภาพใน Fig. 17 ค่าธรรมเนียมวงจรนี้และปล่อยตัวเก็บประจุตัวแปรของพิกัดจากอ่างเก็บน้ำผ่านการใช้มอสเฟตใช้สองมือสลับกัน ทฤษฎีโมเดลของวงจรการออกแบบที่พิจารณาลักษณะพิเศษเสียงฟู่เหมือนกาฝากที่ดำเนินการโดยใช้โปรแกรมจำลองเครื่องเทศ มีรวมวงจรกับกระบวนการ ICs และ MEMS ผลการทดลองแสดงว่าสำหรับ nJ/วงจร ประมาณ 24 ที่สร้าง โดยจานเคลื่อนตัวเก็บประจุ nJ กล่าวรวมถึงผลผลิต (การไฟฟ้า 0.5 เท่านั้นประสิทธิภาพประมาณ 2%) แม้ว่าจะมีการแปลงพลังงานแสดง ความยากลำบากในการตอกบัตรเข้าประตูและ inefficienciesของพลังงาน อิเล็กทรอนิกส์ไม่สามารถแปลงพลังงานสุทธิเพื่อการโหลด แผนงานกำหนดเวลาปรับปรุง al. ร้อยเอ็ดมิยาซากิใน 2003 [68]โทโพโลยีนี้และทำได้ 120 nW แปลงพลังงานจากการสั่นสะเทือน 45 Hzโทราห์และ al. ในปี 2008 [69] ได้รับการพัฒนาเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพร้อมเพาเวอร์ปรับวงจรไฟฟ้ามี RF-เชื่อมโยงระบบเซ็นเซอร์ที่ใช้ตรวจ วงจรมีพลังงานทราบ และปรับปรุงภาษี/ส่งวัดรอบตามการประหยัดพลังงานพร้อมใช้งาน ตัวคูณแรงดันพิเศษที่วงจร ดังที่แสดงใน Fig. 18 ถูกออกแบบมาเพื่อเพิ่มการลดไฟฟ้าเมื่อเทียบกับการโหลดหน้าเพียงอย่างเดียว นี่คือเป็นปั๊มค่าของดิ๊กสัน วงจรนี้ช่วยให้การใช้พลังงานเฉลี่ยของ 120 สร้างที่ 1.7 ที่ใช้ค่าปั๊มเพิ่มแรงดันไฟออกพิกัดถูกแสดงโดย James et al. ในปี 2006 [70] และชิงและ Li et al. ในปี 2001 [71] [72] 2002 สำหรับแม่เหล็กไฟฟ้าเครื่องกำเนิดไฟฟ้า James et al. โปรดสังเกตว่า เทคนิคนี้จะเหนือกว่าใช้หม้อแปลงไฟฟ้าไม่เพียงแต่ในแง่ของประสิทธิภาพการไฟฟ้า แต่นอกจากนี้เนื่องจากข้อจำกัดในขนาดและน้ำหนักFig. 18 แรงดันคูณวงจรโดย al. et ราห์ในปี 2008 [69]เย็น และลังในปี 2006 [73] ดำเนินการออกแบบและสาธิตของการเก็บเกี่ยวพลังงานแปรความสั่นสะเทือนที่รวมปั๊มค่าธรรมเนียมตามไดโอดแบบอะซิงโครนัสที่มีการวงจร flyback พลังงานเหนี่ยวส่ง 1.8 W ไปที่หน้าโหลด โทโพโลยีของวงจรแสดงใน Fig. 19 การศึกษานี้พิจารณาแสง piezoelectric cantilever เป็นตัวเก็บประจุตัวแปร650-pF dc ค่าความจุและความศูนย์ช่วง ac 348-pFคานจะเกิดขึ้น โดยอยู่บนสปริงเหล็ก 43.56จานกับฐานเป็นอลูมิเนียม ปั๊มค่าที่ขับรถการออกของเครื่องบินคงความถี่ของเฮิร์ทซ์ 1.56 การเพิ่มประสิทธิภาพเก็บเกี่ยวพลังงานควบคุมแบบอะซิงโครนัสต้องใช้งานอยู่ที่เดียวมากมีประยุกต์สวิตช์ จึงตอก วงจรใช้ปั๊มค่าธรรมเนียมในการไปเก็บเกี่ยวเส้นทางและการเหนี่ยวflyback พลังงานกลับพลังงานสุทธิไปอ่างเก็บน้ำกลางส่ง 1.8 W พลังงานเพื่อโหลดหน้า แปลให้มีประสิทธิภาพ19.1% ข้อมูลทดลองพิสูจน์ที่แปลงพลังงานสุทธิผลจากการฉีดพลังงานนาฬิกา คิม al. และใน2009 [74] เสนอเล็กตัวขับเคลื่อนไร้สายอย่างง่ายดายขับเคลื่อน ด้วยพลังงานเปลี่ยนตัวเก็บประจุชนิดโหนเซ็นเซอร์วงจรการจัดการ ที่ปรากฏอยู่ใน Fig. 20 มีวงจรออกแบบ และดำเนินการเพื่อตอบสนองการทำงานของ RFID ที่วงจรแยกสามารถใช้งาน โดยปลุกชีพจร และปิดใช้งานหลังจากส่งสัญญาณ RFID เริ่มไตรมาส 1 และไตรมาสที่ 2 มีปิด และน้ำดินที่ระบายน้ำของไตรมาสที่ 2) ดังนั้นการอิเล็กทรอนิกส์ภายหลัง (U1 U3) unpowered ได้ เป็นค่าธรรมเนียมscavenged จาก harvesters ที่สะสมอย่างต่อเนื่องในCs, a wakeup pulse (at least 1.8 V, 100 ms) is finally applied toC4. The transistor Q2 is turned on to transfer the power to thesucceeding ICs and loads. The signal transmission is tested successfullyat distance of 20 m every 5 min for 8 hours withoutexternal power.Chao et al. in 2010 [75] and Liao et al. in 2009 [76] presenteda synthesis of a new energy harvest system that consists of ahula-hoop transformer, a micro-electromagnetic-generator andan interface energy harvest circuit. The hula-hoop transformeris capable of transforming linear reciprocating motions to rotaryones based on the concepts similar to the hula hoop motions. Themechanical transformer is subsequently integrated with a miniaturizedelectromagnetic rotary generator of 10 10 2size and its compact energy harvest circuit chip. In Liao et al.in 2009 [76], the energy harvest circuit adopted a preliminaryDickson’s charge pump topology that requires extra power togenerate switch control signals, while Chao et al. in 2010 [75]employed a new dual phase charge pump, power managementcircuit, a lowdropout regulator and battery charger designed andfabricated via the 0.35 process. This charge pump circuit, asshown in Fig. 21, has the merit of automatic conversion of the
การแปล กรุณารอสักครู่..

เครื่องปรับ Dallago et al, ในปี 2007 [65]
นำเสนอทวีแรงดันและกระแสที่คล้ายกับว่าในฮันet al, [63] ข้อแตกต่างเป็นอย่างแข็งขันเพิ่มการควบคุมแหล่งแรงดันไฟฟ้าระหว่างสหกรณ์และอาคารท่อระบายน้ำของการเปลี่ยนทรานซิสเตอร์CMOS, ซึ่งจะช่วยให้การควบคุมที่ใช้งานของแรงดันไฟฟ้าตกทั่วสวิทช์ทรานซิสเตอร์ ด้วยวิธีนี้การสูญเสียพลังงานเนื่องจากการสูญเสียพลังงานการนำของสวิทช์สามารถควบคุมได้ ศึกษาแสดงการวิเคราะห์และแบบจำลองสำหรับการแสดงให้เห็นถึงประโยชน์ของการเพิ่มแหล่งที่มาของแรงดันไฟฟ้าเมื่อเทียบกับคนอื่น ๆ ที่เรียบง่ายการออกแบบ ประสิทธิภาพของการออกแบบนี้จะพิสูจน์ให้สูงเป็น 88% กับโหลดความต้านทานที่กำหนดของ 500 ได้รับการออกแบบวงจรถูกนำมาใช้ในภายหลังโดย Dallago et al, ในปี 2008 [66] โดยรูปแบบชิปบางอย่างที่เกี่ยวข้องกับการแสดงผลการทดลองประสบความสำเร็จอย่างมีประสิทธิภาพดีกว่า90%. ไอ้บ้า-มิแรนดาในปี 2003 [67] การพัฒนาพลังงานไฟฟ้าบนชิปสำหรับmicrogenerators ไฟฟ้าสถิต วงจรที่นำเสนอเป็นภาพในรูป 17. ค่าใช้จ่ายวงจรและปล่อยประจุตัวแปรของตัวแปลงสัญญาณจากอ่างเก็บน้ำผ่านเหนี่ยวนำโดยใช้สวิทช์MOSFET ที่ใช้งานทั้งสอง ทฤษฎีการสร้างแบบจำลองของวงจรที่ออกแบบมาพิจารณาผลกระทบปรสิตได้รับการดำเนินการโดยใช้การจำลองเครื่องเทศ วงจรถูกรวมกับ ICs และกระบวนการเมมส์ ผลการจำลองแสดงให้เห็นว่าประมาณ 24 ตัน / รอบที่เกิดจากการเคลื่อนย้ายแผ่นเก็บประจุเพียง0.5 นิวเจอร์ซีย์ถูกโอนไปยังการส่งออก (ไฟฟ้าอย่างมีประสิทธิภาพประมาณ2%) แม้ว่าการแปลงพลังงานได้แสดงให้เห็นถึงความยากลำบากในการตอกบัตรที่ประตูและความไร้ประสิทธิภาพของพลังงานไฟฟ้าป้องกันไม่ให้เกิดการแปลงพลังงานสุทธิที่จะโหลด มิยาซากิ, et al ในปี 2003 [68] การปรับปรุงรูปแบบการกำหนดเวลาของtopology นี้และประสบความสำเร็จ 120 NW ของการใช้พลังงานที่แปลงจากการสั่นสะเทือนที่45 Hz. โตราห์และอัล ในปี 2008 [69] การพัฒนาเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีวงจรเครื่องอำนาจอำนาจRF เชื่อมโยงaccelerometer ที่ใช้ระบบเซ็นเซอร์ วงจรเป็นพลังงานตระหนักและปรับการวัด / ส่งรอบหน้าที่ตามพลังงานที่มีอยู่ ตัวคูณแรงดันไฟฟ้าพิเศษวงจรดังแสดงในรูป 18 ถูกออกแบบมาเพื่อเพิ่มการทำให้หมาดๆ ไฟฟ้าเมื่อเทียบกับภาระทานอย่างหมดจด นี่คือหลักของค่าใช้จ่ายปั๊มดิกสัน วงจรนี้ช่วยให้พลังงานเฉลี่ย 120 จะได้รับการสร้างขึ้นที่ 1.7 ใช้ค่าใช้จ่ายที่จะเพิ่มเครื่องสูบน้ำแรงดันแปลงสัญญาณเอาท์พุทที่ถูกนำเสนอโดยเจมส์ et al, ในปี 2006 [70] และชิงและหลี่et al, ในปี 2001 [71] และ 2002 [72] สำหรับไฟฟ้าเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เจมส์ et al, ทราบว่าเทคนิคนี้จะดีกว่าที่จะใช้หม้อแปลงไม่เพียง แต่ในแง่ของประสิทธิภาพไฟฟ้า แต่ยังเป็นเพราะข้อจำกัด อยู่กับขนาดและน้ำหนัก. รูป 18. วงจรคูณแรงดันไฟฟ้าโดยโตราห์และอัล ในปี 2008 [69]. เยนและหรั่งในปี 2006 [73] ดำเนินการออกแบบและการสาธิตของการสั่นสะเทือนที่ปรับความจุเครื่องเกี่ยวนวดและพลังงานที่รวมปั๊มค่าใช้จ่ายไดโอดที่ใช้ไม่ตรงกันกับพลังงานอุปนัยวงจรflyback ที่จะส่งมอบ 1.8 W ไปทานโหลด. โครงสร้างวงจรแสดงในรูป 19. การศึกษาครั้งนี้จะพิจารณาคานคานpiezoelectric เป็นตัวแปรตัวเก็บประจุที่มี650 pF ความจุ dc และ 348-PF ศูนย์เพื่อความจุสูงสุด ac. ลำแสงจะเกิดขึ้นโดยเหล็กฤดูใบไม้ผลิ 43.56 บนแผ่นติดกับฐานอลูมิเนียม, การขับรถ ปั๊มค่าใช้จ่ายของออกจากเครื่องบินสะท้อนความถี่1.56 เฮิร์ทซ์ เพิ่มประสิทธิภาพเครื่องเกี่ยวนวดและพลังงาน capacitive ไม่ตรงกันต้องมีการใช้งานเพียงคนเดียวที่สวิทช์จึงตอกบัตรที่ง่ายมาก วงจรพนักงานปั๊มค่าใช้จ่ายในเส้นทางเก็บเกี่ยวไปข้างหน้าและอุปนัยflyback พลังงานที่จะกลับพลังงานสุทธิอ่างเก็บน้ำกลาง. มันให้ 1.8-W ของอำนาจในการโหลดทานแปลเพื่อประสิทธิภาพ19.1% ข้อมูลการทดลองพิสูจน์ว่าการแปลงพลังงานสุทธิไม่ได้เป็นผลมาจากการฉีดพลังงานนาฬิกา คิม et al, ใน2009 [74] เสนอขนาดเล็กขับเคลื่อนด้วยตนเองแพร่หลายไร้สายโหนดเซ็นเซอร์ขับเคลื่อนด้วยตัวเก็บประจุเปลี่ยนชนิดพลังงานวงจรการจัดการซึ่งจะแสดงในรูปที่ 20. วงจรที่ได้รับการออกแบบและดำเนินการเพื่อตอบสนองการทำงานของRFID วงจรหน้าที่ที่จะเปิดใช้งานโดยการเต้นของชีพจรปลุกและปิดการใช้งานหลังจากที่ส่งสัญญาณ RFID ในขั้นต้นไตรมาสที่ 1 และไตรมาสที่ 2 มีออกและพื้นดิน(ที่ท่อระบายน้ำของไตรมาสที่ 2) จะลอยจึงอิเล็กทรอนิกส์ที่ตามมา(U1-U3) จะบังคับบัญชา ในฐานะที่เป็นค่าใช้จ่ายพายุเก็บเกี่ยวจากที่มีการสะสมอย่างต่อเนื่องในCs, ชีพจรปลุก (อย่างน้อย 1.8 V 100 มิลลิวินาที) ถูกนำไปใช้ในที่สุดก็ถึงC4 ไตรมาสที่ 2 ทรานซิสเตอร์เปิดอยู่ในการถ่ายโอนอำนาจไปยังICs ประสบความสำเร็จและโหลด การส่งสัญญาณจะถูกทดสอบประสบความสำเร็จในระยะทาง 20 เมตรทุก 5 นาทีเป็นเวลา 8 ชั่วโมงโดยไม่ต้องจ่ายไฟภายนอก. เจ้า et al, ในปี 2010 [75] และเหลียว et al, ในปี 2009 [76] นำเสนอการสังเคราะห์ระบบการเก็บเกี่ยวพลังงานใหม่ที่ประกอบด้วยหม้อแปลงห่วงฮูลา, เครื่องกำเนิดไฟฟ้าขนาดเล็กแม่เหล็กไฟฟ้าและอินเตอร์เฟซที่วงจรการเก็บเกี่ยวพลังงาน หม้อแปลงห่วงฮูลาความสามารถในการเปลี่ยนลูกสูบเคลื่อนไหวเชิงเส้นที่จะหมุนคนที่อยู่บนพื้นฐานของแนวคิดที่คล้ายกับการเคลื่อนไหวฮูลาฮู หม้อแปลงกลเป็นแบบบูรณาต่อมามีขนาดเล็กเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบหมุน 10 10 2 ขนาดและการเก็บเกี่ยวพลังงานที่มีขนาดกะทัดรัดชิปวงจร ในเหลียว et al. ในปี 2009 [76] วงจรการเก็บเกี่ยวพลังงานได้ปฏิบัติเบื้องต้นโครงสร้างปั๊มค่าใช้จ่ายของดิกสันที่ต้องใช้อำนาจพิเศษที่จะสร้างสัญญาณสวิทช์ควบคุมในขณะที่เจ้าet al, ในปี 2010 [75] ลูกจ้างเฟสคู่ใหม่ปั๊มค่าใช้จ่ายการจัดการพลังงานวงจรควบคุม lowdropout และชาร์จแบตเตอรี่ออกแบบและประดิษฐ์ผ่านกระบวนการ0.35 ค่าใช้จ่ายวงจรปั๊มนี้เป็นที่แสดงในรูป 21 มีบุญของการแปลงโดยอัตโนมัติของ
การแปล กรุณารอสักครู่..
