配置为倍压电路的 MEMS 静电能量收集器分析
应用物理
2017-09-27 v1
摘要
本文提出并分析了一种用于 MEMS 静电能量收集器的高效替代接口电路。该电路完全由二极管和电容器组成。基于建模与仿真，本文研究了反相间隙闭合结构。我们发现，当其配置为倍压电路时，可在极低的加速度幅值下工作。此外，电极间允许的最大电压几乎不受吸合效应的限制。文中考虑了收集器的寄生电容以及电子元件的非理想特性。已在电路仿真器中实现了该收集系统的集总模型。仿真结果表明，在 0.15 g 输入加速度下可获得 22 V 的输出电压。使电路能够工作的发电机最大与最小电容之比的最低必要值可低于 2。这克服了低功率能量收集器件中的一个关键障碍。文中重点比较了倍压电路与其他现有拓扑。前者的优势在于能产生高得多的饱和电压，而两者所需的最小初始偏置和最小电容比则处于相近水平。
引用
@article{arxiv.1709.08759,
title = {Analysis of MEMS electrostatic energy harvesters electrically configured as voltage multipliers},
author = {Binh Duc Truong and Cuong Phu Le and Einar Halvorsen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1709.08759},
year = {2017}
}
备注
11 pages, IEEE journal article template