진동과 열에너지를 이용한 자동 스위칭 에너지 하베스팅 회로 (An Auto-Switching Energy Harvesting Circuit Using Vibration and Thermoelectric Energy)

서지정보

· 발행기관 : 한국전기전자학회
· 수록지 정보 : 전기전자학회논문지 / 19권 / 2호 / 210 ~ 218페이지
· 저자명 : 윤은정, 유종근

초록

본 논문에서는 진동과 열에너지를 이용한 자동 스위칭 에너지 하베스팅 회로를 제안한다. 열전소자와 진동소자로부터 출력되는 에너지는 최대 가용전력지점이 개방전압의 1/2로 같기 때문에 동일한 MPPT(Maximum Power Point Tracking) 제어회로를 사용할 수 있다. 제안된 회로는 하나의 MPPT 제어회로를 사용하고, 자동 스위칭 기능을 적용하여 열전소자의 출력과 진동소자의 출력을 모니터링하여 전압이 더 큰 소자로부터 최대 가용전력을 수확한다. 제안된 회로는 0.35㎛ CMOS 공정으로 설계하였으며, 모의실험을 통해 동작을 검증하였다. 설계된 회로의 칩 면적은 PAD를 포함하여 1.4mm×1.2mm이다.

영어초록

In this paper an auto-switching energy harvesting circuit using vibration and thermoelectric energy is proposed. Since the maximum power point of a thermoelectric generator(TEG) output and a vibration device(PEG) output is 1/2 of their open-circuit voltage, an identical MPPT controller can be used for both energy sources. The proposed circuit monitors the outputs of the TEG and PEG, and chooses the energy source generating a higher output voltage using an auto-switching controller, and then harvests the maximum power from the selected device using the MPPT controller. The proposed circuit is designed in a 0.35um CMOS process and its functionality has been verified through extensive simulations. The designed chip occupies 1.4mm×1.2mm including pads.

참고자료

· 없음