Un recolector de energía RF CMOS de alta eficiencia de 2.45 GHz con control de ruta adaptativo
Autores: Khan, Danial; Basim, Muhammad; Shehzad, Khuram; Ain, Qurat Ul; Verma, Deeksha; Asif, Muhammad; Oh, Seong Jin; Pu, Young Gun; Yoo, Sang-Sun; Hwang, Keum Cheol; Yang, Youngoo; Lee, Kang-Yoon
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Un recolector de energía RF CMOS de alta eficiencia de 2.45 GHz con control de ruta adaptativo
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Trabajo de investigación
Convertidor RF-DC de 2.45 GHz
Tecnología de óxido de metal complementario de 180 nm (CMOS)
Energía electromagnética
Circuito de control de trayectoria adaptativa (APC)
Eficiencia de conversión de energía (PCE)
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
En este trabajo de investigación, se propone un convertidor RF-DC reconfigurable de 2.45 GHz realizado en una tecnología de óxido de metal complementario (CMOS) de 180 nm para recolectar eficientemente energía electromagnética. El circuito propuesto está compuesto por un rectificador de bajo consumo, un rectificador de alto consumo y un circuito de control de camino adaptativo (APC). El circuito APC está formado por un comparador, dos interruptores y un inversor. El circuito APC detecta las tensiones de salida de los rectificadores de bajo y alto consumo y genera una señal de control para cambiar automáticamente el circuito propuesto entre la operación de bajo consumo y la de alto consumo dependiendo del nivel de potencia de entrada de RF. El circuito propuesto obtiene más del 20% de eficiencia de conversión de potencia medida (PCE) en el rango de potencia de entrada de -6 dBm a 11 dBm con eficiencias máximas del 41% y 45% a 1 y 6 dBm de potencia de entrada, respectivamente, para una resistencia de carga de 5 k. Además, el circuito propuesto muestra un excelente rendimiento a frecuencias de 900 MHz y 5.8 GHz.
Descripción
En este trabajo de investigación, se propone un convertidor RF-DC reconfigurable de 2.45 GHz realizado en una tecnología de óxido de metal complementario (CMOS) de 180 nm para recolectar eficientemente energía electromagnética. El circuito propuesto está compuesto por un rectificador de bajo consumo, un rectificador de alto consumo y un circuito de control de camino adaptativo (APC). El circuito APC está formado por un comparador, dos interruptores y un inversor. El circuito APC detecta las tensiones de salida de los rectificadores de bajo y alto consumo y genera una señal de control para cambiar automáticamente el circuito propuesto entre la operación de bajo consumo y la de alto consumo dependiendo del nivel de potencia de entrada de RF. El circuito propuesto obtiene más del 20% de eficiencia de conversión de potencia medida (PCE) en el rango de potencia de entrada de -6 dBm a 11 dBm con eficiencias máximas del 41% y 45% a 1 y 6 dBm de potencia de entrada, respectivamente, para una resistencia de carga de 5 k. Además, el circuito propuesto muestra un excelente rendimiento a frecuencias de 900 MHz y 5.8 GHz.