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자료유형
학술저널
저자정보
Eun-Jung Yoon (Incheon National University) Chong-Gun Yu (Incheon National University)
저널정보
대한전자공학회 JOURNAL OF SEMICONDUCTOR TECHNOLOGY AND SCIENCE Journal of Semiconductor Technology and Science Vol.17 No.6
발행연도
2017.12
수록면
815 - 824 (10page)
DOI
10.5573/JSTS.2017.17.6.815

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In this paper, a full-wave rectifier (FWR) with a simple vibration detector is presented for vibrational energy harvesting systems. Conventional output-powered active FWRs consume power from the harvested energy even when the system is not harvesting any energy. To overcome the problem, a technique using a simple vibration detector consisting of a peak detector and a level converter is proposed. The vibration detector detects whether vibrational energy exists in the input terminal and disables the FWR when there is no vibrational energy. The proposed FWR with the vibration detector is designed using a 0.35-μm CMOS process. The measurement results show that the proposed FWR rectifies input signals with amplitudes in the range of 1.4-3.3 V with a maximum power efficiency of 97% and voltage efficiency over 99%. The rectifier can operate with input signals in the frequency range of 5 Hz-10 kHz. Compared with the rectifier without the vibration detector, a decrease in leakage current by approximately 20 times can be achieved by using the proposed vibration detector. The proposed rectifier does not require any off-chip components to enable full chip integration, and the die area of the proposed circuit is 338 μm × 460 μm without pads.
#Full-wave rectifier #vibrational energy #energy harvesting #vibration detector #active diode

목차

Abstract
I. INTRODUCTION
II. CIRCUIT DESIGN
III. EXPERIMENTAL RESULTS
V. CONCLUSIONS
REFERENCES

참고문헌 (21)

참고문헌 신청
E.-J. Yoon and C.-G. Yu, Power management circuits for self-powered systems based on microscale solar energy harvesting, International Journal of Electronics, vol. 103, no. 3, pp. 516-529, Mar. 2016. I. Doms, P. Merken, C. V. Hoof, and R. P. Mertens, “Capacitive power management circuit for micropower thermoelectric generators with a 1.4 μA controller,” IEEE J. Solid-State Circuits, vol. 44, no. 10, pp. 2824-2833, Oct. 2009. C. Sauer, M. Stanacevic, G. Cauwenberghs, and N. Thakor, “Power harvesting and telemetry in CMOS for implant devices,” IEEE Trans. Circuits and Systems I, vol. 52, no. 12, pp. 2605-2613, Dec. 2005. J. Colomer-Farrarons, P. Miribel-Catala, A. Saiz- Vela, M. Puig-Vidal, and J. Samitier, “Powerconditioning circuitry for a self-powered system based on micro PZT generators in a 0.13um lowvoltage low-power technology,” IEEE Trans. Industrial Electronics, vol. 55, no. 9, pp. 3249- 3257, Sept. 2008. M. Ghovanloo and K. Najafi, “Fully integrated wideband high-current rectifiers for inductively powered devices,” IEEE J. Solid-State Circuits, vol. 39, No. 11, pp. 1976-1984, Nov. 2004.

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