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講演抄録/キーワード
講演名 2022-08-08 14:40
極低電圧熱エネルギーハーベスティングに向けた50mV以下の低電圧で動作する昇圧コンバータ
瀬部 光兼本大輔廣瀬哲也阪大SDM2022-39 ICD2022-7
抄録 (和) 微小な温度差を利用した熱エネルギーハーベスティングに向け,50 mV以下の極低電圧で動作する昇圧コンバータを提案する.提案回路は,チャージポンプ,発振器,ノンオーバーラップクロック生成回路,そしてドライバ回路から構成される.入力電圧で発振器とノンオーバーラップクロック生成回路を動作させてクロック信号を生成する.ドライバ回路はクロック信号を増幅し,チャージ
ポンプ回路で昇圧動作を行なう.提案回路はドライバ回路にチャージポンプ回路の出力電圧を利用することによって低電圧のクロック信号を効率的に増幅する.増幅したクロック信号をチャージポンプ回路とドライバ回路のスイッチトランジスタの制御に用いることで低電圧動作に適した構成とした.またドライバ回路にリセットトランジスタを追加することで,出力クロック信号に十分なノンオーバーラップ期間を確保する.シミュレーション評価の結果,提案ドライバ回路は100 mVの入力電圧から712.6 mVの昇圧クロックを生成できること,またチャージポンプ回路の出力として702.5 mVの出力電圧を生成できることを確認した.チャージポンプ回路の最大効率は42.9%であった.提案回路は41 mVの極めて低い電圧で動作できることを確認した. 
(英) We propose a voltage boost converter for sub-50-mV thermal energy harvesting. The proposed converter consists of charge pumps (CPs), oscillator (OSC), non-olverlap (NOL) clock generator, and multi-stage drivers (DRVs). The OSC and NOL clock generator generate low-voltage clock signals. The DRV accpets the clock signals and generates boosted clock signals for the CPs. In our proposed circuit, the DRV utilizes the output voltages of each CP to efficiently boost the control clock signals. The boosted clock signals are used as switching signals for each CP and DRV to turn % sufficiently switch transistors on and off. Moreover, reset transistors are added to the DRV to ensure an adequate non-overlapping period between switching signals. Simulated results demonstrated that the proposed DRV can generate boosted clock signals of 712.6 mV from input voltage of 100 mV and the multi-stage CP can generate output voltage of 702.5-mV. Peak
efficiency of the CP is 42.9%. The proposed CP and DRV can operate at extremely low voltage of 41 mV.
キーワード (和) エネルギーハーベスティング / パワーマネジメント回路 / 昇圧回路 / コールドスタート回路 / チャージポンプ回路 / ドライバ回路 / /  
(英) Energy harvesting / Power management circuit / Voltage boost converter / Cold-start circuit / Charge pump / Driver circuit / /  
文献情報 信学技報, vol. 122, no. 149, ICD2022-7, pp. 21-26, 2022年8月.
資料番号 ICD2022-7 
発行日 2022-08-01 (SDM, ICD) 
ISSN Print edition: ISSN 0913-5685  Online edition: ISSN 2432-6380
著作権に
ついて
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します.(許諾番号:10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034)
PDFダウンロード SDM2022-39 ICD2022-7

研究会情報
研究会 ICD SDM ITE-IST  
開催期間 2022-08-08 - 2022-08-10 
開催地(和) オンライン開催に変更 現地開催(北海道大学百年記念会館)は中止 
開催地(英)  
テーマ(和) アナログ、アナデジ混載、RF及びセンサインタフェース回路、低電圧・低消費電力技術、新デバイス・回路とその応用 
テーマ(英) Analog, Mixed Analog and Digital, RF, and Sensor Interface, Low Voltage/Low Power Techniques, Novel Devices/Circuits, and the Applications 
講演論文情報の詳細
申込み研究会 ICD 
会議コード 2022-08-ICD-SDM-IST 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) 極低電圧熱エネルギーハーベスティングに向けた50mV以下の低電圧で動作する昇圧コンバータ 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) Sub-50-mV Input Boost Converter for Extremely Low-Voltage Thermal Energy Harvesting 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) エネルギーハーベスティング / Energy harvesting  
キーワード(2)(和/英) パワーマネジメント回路 / Power management circuit  
キーワード(3)(和/英) 昇圧回路 / Voltage boost converter  
キーワード(4)(和/英) コールドスタート回路 / Cold-start circuit  
キーワード(5)(和/英) チャージポンプ回路 / Charge pump  
キーワード(6)(和/英) ドライバ回路 / Driver circuit  
キーワード(7)(和/英) /  
キーワード(8)(和/英) /  
第1著者 氏名(和/英/ヨミ) 瀬部 光 / Hikaru Sebe / セベ ヒカル
第1著者 所属(和/英) 大阪大学 (略称: 阪大)
Osaka University (略称: Osaka Univ.)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) 兼本 大輔 / Daisuke Kanemoto / カネモト ダイスケ
第2著者 所属(和/英) 大阪大学 (略称: 阪大)
Osaka University (略称: Osaka Univ.)
第3著者 氏名(和/英/ヨミ) 廣瀬 哲也 / Tetsuya Hirose / ヒロセ テツヤ
第3著者 所属(和/英) 大阪大学 (略称: 阪大)
Osaka University (略称: Osaka Univ.)
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講演者
発表日時 2022-08-08 14:40:00 
発表時間 25 
申込先研究会 ICD 
資料番号 SDM2022-39, ICD2022-7 
巻番号(vol) 122 
号番号(no) no.148(SDM), no.149(ICD) 
ページ範囲 pp.21-26 
ページ数
発行日 2022-08-01 (SDM, ICD) 


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