센서노드 응용을 위한 다중입력 에너지 하베스팅 회로 (Design of a Multi-input Energy Harvesting Circuit for Sensor Node Applications)

서지정보

· 발행기관 : 융복합지식학회
· 수록지 정보 : 융복합지식학회논문지 / 5권 / 1호 / 33 ~ 39페이지
· 저자명 : 윤은정, 최순필, 김정규

초록

본 논문에서는 센서노드 응용을 위한 빛, 진동 그리고 열 에너지를 이용한 다중입력 에너지 하베스팅 회로를 설계하였다. 설계된 회로는 MPPT(Maximum Power Point Tracking) 제어를 통해 photovoltaic 셀과 압전소자 그리고 열전소자로부터 최대 가용전력을 수확하고, 수확된 에너지를 저장 커패시터에 병합하여 저장한다. 병합된 에너지는 PMU(Power Management Unit)를 통해 센서노드로 공급된다. MPPT 제어는 변환소자의 개방회로전압과 MPP(Maximum Power Point) 전압간의 비례관계를 이용하여 구현하였다. 제안된 회로는 0.18㎛ CMOS 공정으로 설계하였으며, 모의실험을 통해 동작을 검증하였다. 설계된 에너지 하베스팅 회로의 칩 면적은 945㎛ × 995㎛이다.

영어초록

This paper presents a multi-input energy harvesting circuit using photovoltaic(PV), vibrational and thermoelectric energy for sensor node applications. The designed circuit employs MPPT(Maximum Power Point Tracking) control to harvest maximum power available from a PV cell, a PZT vibration device and a thermoelectric generator. The harvested energy is simultaneously combined and stored in a storage capacitor, and then merged and transferred into a sensor node by PMU(Power Management Unit). MPPT control is implemented using a linear relation between the open-circuit voltage of an energy transducer and its MPP(Maximum Power Point) voltage. The proposed circuit is designed in a 0.18㎛ CMOS technology and its functionality has been verified through extensive simulations. The designed chip occupies 945㎛×995㎛.

참고자료

· 없음