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
星辰大海应助Boven采纳,获得10
刚刚
3秒前
雅米完成签到,获得积分10
3秒前
慕青应助闪闪的发夹采纳,获得10
4秒前
hsc发布了新的文献求助30
4秒前
qiqi发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
柒柒发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
王志鹏发布了新的文献求助10
6秒前
aftale完成签到 ,获得积分10
6秒前
TOPMKTER完成签到,获得积分10
6秒前
小月亮完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
sg123_发布了新的文献求助10
7秒前
乐乐发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
在水一方应助dongtan采纳,获得10
7秒前
陈肖楠完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
626626完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
10秒前
lilili发布了新的文献求助10
11秒前
陈肖楠发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
无名氏应助ccc采纳,获得10
13秒前
何禾发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
yuanqhd发布了新的文献求助10
15秒前
王彦霖发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
16秒前
17秒前
18秒前
18秒前
烟花应助薯薯采纳,获得10
19秒前
霸气绿旋发布了新的文献求助10
19秒前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
XC应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
高分求助中
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
Climate change and sports: Statistics report on climate change and sports 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
Organic Reactions Volume 118 400
A Foreign Missionary on the Long March: The Unpublished Memoirs of Arnolis Hayman of the China Inland Mission 400
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 6466352
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8272941
关于积分的说明 17639293
捐赠科研通 5540971
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2907899
邀请新用户注册赠送积分活动 1884894
关于科研通互助平台的介绍 1732882