一种冲击优化的 SECE 集成电路
应用物理
2018-10-16 v1
摘要
本文提出一种全集成、自启动的冲击优化同步电荷提取（SECE）接口，用于压电收集器（PEHs）。在引入冲击下机电系统模型后，我们证明 SECE 是最大化从我们的 PEH 中收集能量的最合适电气接口。随后在系统与晶体管层面给出所提出的接口。得益于专用时序控制，其静态电流低至 30nA。这使得所提接口即使在以偶发且不可预测速率发生的间隔冲击下也高效。例如，该电路能够在每 100 秒发生一次、能量仅 8uJ 的极小冲击下维持自供电运行。我们的芯片采用 CMOS 40nm 工艺制造，核心面积占用 0.55mm^2。测得冲击下的最大电效率达 91%。在冲击下，所提冲击优化 SECE 接口收集的能量是使用标准能量收集电路的 4.2 倍，从而在前述工作中实现了最佳冲击优值（FoM）。
引用
@article{arxiv.1810.06421,
title = {A Shock-Optimized SECE Integrated Circuit},
author = {Adrien Morel and Anthony Quelen and Pierre Gasnier and Romain Grézaud and Stéphane Monfray and Adrien Badel and Gaël Pillonnet},
journal= {arXiv preprint arXiv:1810.06421},
year = {2018}
}