Power Management Circuit for Self-Powered Systems Using Vibration and Solar Energy

진동 및 빛 에너지를 이용한 자가발전 시스템용 전력관리 회로

In this paper a dual-input self-powered power management system is proposed for low-power applications. The system is powered by merging the energy from a PZT vibration element and a solar cell. The proposed system consists of a charge pump for increasing the output voltage of a solar cell, a rectifier for DC conversion of the PZT output and a power management circuit for merging and managing the harvested energy. The performance of the design circuit has been verified through extensive simulation using a 0.18um CMOS technology. The chip area is $295um{\times}275um$.

본 논문에서는 초저전력 어플리케이션을 위한 이중입력 자가 전력관리 시스템을 제안한다. 자가 발전 시스템의 전력 공급원으로는 PZT와 solar cell소자를 병합하여 사용한다. 제한된 전력관리 회로는 solar cell 출력 전압을 승압하기 위한 charge pump 회로, PZT의 출력을 DC로 변환하기 위한 rectifier, 수확된 에너지를 병합 및 관리하기 위한 전력관리회로로 구성된다. 설계된 회로는 CMOS 0.18um technology를 이용하여 성능을 검증하였다. 설계된 회로의 칩 면적은 $295um{\times}275um$ 이다.