エネルギーハーベスティング用電源回路の入出力電圧範囲の改善

カテゴリ: 部門大会

論文No: PS2-9

グループ名: 【C】平成24年電気学会電子・情報・システム部門大会講演論文集

発行日: 2012/09/05

タイトル(英語): Extension of Input-and-output Voltage Range of Charge Pump Circuit for Energy Harvesting

著者名: 有賀祐太 (山梨大学),佐藤 隆英(山梨大学),高木 茂孝(東京工業大学)

著者名(英語): Yuta Aruga(University of Yamanashi),Takahide Sato(University of Yamanashi),Shigetaka Takagi(Tokyo Institute of Technology)

キーワード: エネルギーハーべスティング|チャージポンプ|DC-DC コンバーターDC-DC コンバーター|energy harvesting|charge pump|DC-DC converter

要約(日本語): エネルギーハーベスティングにより得られる微小な電圧を、マイコン等の集積回路の駆動に十分な電圧まで昇圧する電源回路において用いられる起動回路の出力電圧を増加する手法を提案している。起動回路の出力電圧範囲を拡大するため、従来のブートストラップ型チャージポンプ回路では用いられていなかった内部接点の電圧を昇圧のためのクロック信号に置き換える構成を提案する。この構成の採用により１段あたりの昇圧電圧が増加するため、昇圧に必要な回路の段数が少なくてすみ、起動回路の効率も改善される。さらに、提案手法を用いることで入力電圧の下限が増加するが、スイッチとして用いるMOSFETの基板にバイアス電圧を加えることでMOSFETのしきい電圧を低下させ、より低い入力電圧から昇圧を可能としている。提案する回路の動作は計算機シミュレーションにより確認され、従来の起動回路に比べ、電力効率が改善されることを確認している。

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