Un circuito integrado de recolección de energía piezoeléctrica CMOS de 40 nm para aplicaciones biomédicas portátiles
Autores: Wang, Chua-Chin; Tolentino, Lean Karlo S.; Chen, Pin-Chuan; Hizon, John Richard E.; Yen, Chung-Kun; Pan, Cheng-Tang; Hsueh, Ya-Hsin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Un circuito integrado de recolección de energía piezoeléctrica CMOS de 40 nm para aplicaciones biomédicas portátiles
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Recolección de energía
Materiales piezoeléctricos
Multiplicador de voltaje
Convertidor elevador DC/DC
Proceso CMOS de TSMC de 40 nm
Dispositivos biomédicos portátiles
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Esta investigación presenta un circuito integrado de recolección de energía para materiales piezoeléctricos como sustituto de la batería de un dispositivo biomédico portátil. Emplea un multiplicador de voltaje como primera etapa que utiliza el enfoque de fuente de agua para aumentar el voltaje muy bajo generado por el piezoeléctrico. El voltaje aumentado fue mejorado aún más por el convertidor DC/DC de aumento que sigue un control de tiempo predefinido dirigido por la lógica digital para que el convertidor funcione eficientemente. Se utilizó el proceso CMOS de TSMC de 40 nm para la implementación y fabricación del circuito integrado de recolección de energía. El núcleo del chip tiene un área de 0.013 mm. Con una salida de 1 V que es suficiente para suministrar los dispositivos biomédicos portátiles, exhibió la mayor ganancia de bombeo y acomodó el voltaje generado por el piezoeléctrico más bajo entre los trabajos relacionados recientes.
Descripción
Esta investigación presenta un circuito integrado de recolección de energía para materiales piezoeléctricos como sustituto de la batería de un dispositivo biomédico portátil. Emplea un multiplicador de voltaje como primera etapa que utiliza el enfoque de fuente de agua para aumentar el voltaje muy bajo generado por el piezoeléctrico. El voltaje aumentado fue mejorado aún más por el convertidor DC/DC de aumento que sigue un control de tiempo predefinido dirigido por la lógica digital para que el convertidor funcione eficientemente. Se utilizó el proceso CMOS de TSMC de 40 nm para la implementación y fabricación del circuito integrado de recolección de energía. El núcleo del chip tiene un área de 0.013 mm. Con una salida de 1 V que es suficiente para suministrar los dispositivos biomédicos portátiles, exhibió la mayor ganancia de bombeo y acomodó el voltaje generado por el piezoeléctrico más bajo entre los trabajos relacionados recientes.