Fast Energy-Harvesting TEG-Supplied Charging Regulator Microsystem

微系统 CMOS芯片 比较器 计算机科学 炸薯条 功率(物理) 能量收集 无线传感器网络 芯片上的系统 无线 嵌入式系统 响应时间 电气工程 电子工程 工程类 电压 电信 材料科学 计算机网络 物理 量子力学 纳米技术 计算机图形学(图像)
作者
Tianyu Chang,Gabriel A. Rincón‐Mora
出处
期刊:IEEE Transactions on Power Electronics [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:38 (7): 9116-9126 被引量:2
标识
DOI:10.1109/tpel.2023.3265068
摘要

This article presents a fast hysteretic switched-inductor charging regulator (SLCR) microsystem. It is powered by on-chip thermoelectric generators (TEGs) to supply Internet-of-Things (IoT) wireless microsensors. On-chip TEGs are appealing because they are 12–1400× smaller than off-chip ones. IoT sensors mostly idle in low-power mode and transmit data wirelessly only in high-power mode on demand. This requires CMOS SLCRs to respond quickly to abrupt load dumps caused by IoT sensors. State-of-the-art (SoA) SLCRs respond to load dumps in 100 μs–2.5 ms. This time duration amounts to a significant portion of the IoT sensor's data transmission time (500 μs–7 ms). This slow response time jeopardizes the quality of data transmission. This article presents a fast hysteretic control that responds in 9.6 μs. This control adopts nested hysteretic architecture and requires only three comparators and simple combinational logics, which is appealing, considering the low power budget limited by on-chip TEGs. Moreover, this article contributes detailed stability analysis, derives response time and accuracy, and provides intuitive and accurate system design equations. Measured results of a 180-nm CMOS prototype validate that the proposed system shortens response time by 10–260× compared with the SoA.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
中平完成签到 ,获得积分10
刚刚
momo完成签到 ,获得积分10
1秒前
愉快道之完成签到 ,获得积分10
2秒前
长野发布了新的文献求助10
2秒前
Ezio_sunhao发布了新的文献求助10
3秒前
Doctor_Peng完成签到,获得积分0
4秒前
充电宝应助leo采纳,获得10
6秒前
晶晶完成签到,获得积分10
8秒前
追寻听云完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
陈熙完成签到 ,获得积分10
9秒前
tangli完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
腼腆的山兰完成签到 ,获得积分10
12秒前
olivia发布了新的文献求助10
13秒前
青己完成签到 ,获得积分10
15秒前
aaron33发布了新的文献求助10
16秒前
Summeryz920完成签到,获得积分10
19秒前
冷静绿旋完成签到,获得积分10
19秒前
llwx完成签到,获得积分10
21秒前
tiptip应助wshuai采纳,获得10
24秒前
An完成签到,获得积分10
24秒前
金开发布了新的文献求助10
25秒前
明朗完成签到 ,获得积分10
26秒前
伶俐盼海完成签到 ,获得积分10
28秒前
aaa0001984完成签到,获得积分0
32秒前
wshuai完成签到,获得积分10
37秒前
从容冷安完成签到 ,获得积分10
37秒前
长野完成签到,获得积分20
37秒前
aaron33完成签到,获得积分20
39秒前
44秒前
123完成签到,获得积分10
46秒前
Chandler完成签到,获得积分10
47秒前
大可完成签到 ,获得积分10
47秒前
leo发布了新的文献求助10
49秒前
SYZ完成签到,获得积分10
59秒前
盐焗鱼丸完成签到 ,获得积分10
1分钟前
一一完成签到,获得积分10
1分钟前
纯牛奶完成签到 ,获得积分10
1分钟前
LWJ要毕业完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Various Faces of Animal Metaphor in English and Polish 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
On the Dragon Seas, a sailor's adventures in the far east 500
Yangtze Reminiscences. Some Notes And Recollections Of Service With The China Navigation Company Ltd., 1925-1939 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6348477
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8163474
关于积分的说明 17173545
捐赠科研通 5404882
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2861804
邀请新用户注册赠送积分活动 1839618
关于科研通互助平台的介绍 1688928