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Circuito de condicionamento de energia aplicado a sistemas de colheita de energia por radiofrequência.

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dc.creator.ID MORAES JÚNIOR, T. O. pt_BR
dc.creator.Lattes http://lattes.cnpq.br/0334320944459752 pt_BR
dc.contributor.advisor1 FREIRE, Raimundo Carlos Silvério.
dc.contributor.advisor1ID FREIRE, R. C. S. pt_BR
dc.contributor.advisor1Lattes http://lattes.cnpq.br/4016576596215504 pt_BR
dc.contributor.advisor2 SOUZA, Cleonilson Protásio de.
dc.contributor.advisor2ID SOUZA, C. P. pt_BR
dc.contributor.advisor2Lattes http://lattes.cnpq.br/5635983022553950 pt_BR
dc.contributor.referee1 FONTGALLAND, Glauco.
dc.contributor.referee2 FERREIRA, Tarso Vilela.
dc.contributor.referee3 CATUNDA, Sebastian Yuri Cavalcanti.
dc.contributor.referee4 LIMA, Robson Nunes de.
dc.description.resumo Com o avanço da tecnologia, a redução do consumo de energia de circuitos microeletrônicos tem sido possibilitada, viabilizando a utilização de colheita de energia para alimentação de dispositivos eletrônicos. Desse modo, surgiu a necessidade de se desenvolver circuitos de condicionamento, que pudessem gerenciar níveis de tensão provenientes de captadores de energia, no intuito de alimentar adequadamente dispositivos eletrônicos. Portanto, propõe-se nesse trabalho, um circuito de condicionamento de alta eficiência aplicado a um sistema de colheita de energia por radiofrequência, capaz de condicionar sinais de tensão e alimentar dispositivos eletrônicos de baixo consumo. Para alcançar o objetivo proposto foi desenvolvido um circuito de condicionamento de energia composto por um retificador CMOS de onda completa, um conversor CC/CC, um circuito oscilador e um regulador de tensão. O circuito retificador tem uma topologia inovadora utilizando um circuito de polarização de substrato para redução de correntes de fuga. Nesse circuito foi possível obter 6% a mais de eficiência em comparação aos melhores resultados de retificadores até o momento publicados. O circuito de condicionamento proposto possui um circuito capaz de fornecer um valor fixo de tensão que alimenta o circuito oscilador que, por sua vez, gera sinais de clock para o controle de chaveamento do conversor CC/CC híbrido indutivo capacitivo. Todo o circuito de condicionamento desenvolvido opera sem necessitar de fonte de alimentação externa, se distinguindo de trabalhos publicados recentemente. O circuito de condicionamento foi analisado e projetado utilizando o software Virtuoso/Cadence e enviado para a fabricação com tecnologia CMOS de 130 nm. O circuito de condicionamento proposto foi capaz de gerar -19,09 dBm, com uma eficiência total de 14,5%, e com tensão de saída de 3,3 V, sendo a potência e tensão de entrada de -10,7 dBm e 600 mV, respectivamente. Os resultados experimentais e de simulação foram comparados com outros trabalhos. pt_BR
dc.publisher.country Brasil pt_BR
dc.publisher.department Centro de Engenharia Elétrica e Informática - CEEI pt_BR
dc.publisher.program PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA pt_BR
dc.publisher.initials UFCG pt_BR
dc.subject.cnpq Engenharia Elétrica. pt_BR
dc.title Circuito de condicionamento de energia aplicado a sistemas de colheita de energia por radiofrequência. pt_BR
dc.date.issued 2017-08-14
dc.description.abstract The microelectronic technology advancements have been making possible the reduction of power consumption allowing the development of energy harvesting systems to low-power electronic devices. In this context, low-power conditioning circuits have been needed to regulate and manage the output voltage levels from an energy harvester in order to power those devices correctly. In this work, it is proposed a high-efficiency power conditioning circuit applied to Radio-Frequency energy harvester capable to carry out adequate power conditioning to supply regulated output voltage to an electronic device. In this way, a full-wave CMOS rectifier, a DC/DC converter, an oscillator circuit and a voltage regulator were developed where a novel topology of the rectifier circuit based on a bulk-biasing control circuit that reduces leakage currents through its transistors was proposed and, as a result, it shows to be possible to achieve 6% more efficiency as compared to the best results of rectifiers described in the scientific literature. The capacitive inductive hybrid DC/DC converter is clocked by the oscillator circuit powered by the power conditioning circuit itself. In fact, the whole proposed power conditioning circuit does not require any external power supply for its operation, unlike some ones described in recent published papers. The power conditioning circuit was designed using the Virtuoso/Cadence software and was shipped for manufacturing with a 130 nm CMOS technology. The proposed conditioning circuit is capable of supplying -19,09 dBm, with 14.5% of efficiency and 3.3 V of output voltage, when the received power and input voltage are -10.7 dBm and 600 mV, respectively. In addition, the experimental and simulation results were compared with other studies. pt_BR
dc.identifier.uri http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/19986
dc.date.accessioned 2021-07-12T17:15:09Z
dc.date.available 2021-07-12
dc.date.available 2021-07-12T17:15:09Z
dc.type Tese pt_BR
dc.subject Circuito de condicionamento de energia pt_BR
dc.subject Condicionamento de energia pt_BR
dc.subject Colheita de energia - radiofrequência pt_BR
dc.subject Circuito de condicionamento de alta eficiência pt_BR
dc.subject Sistemas de colheita de energia pt_BR
dc.subject Eficiência de conversão de energia pt_BR
dc.subject Conversor CC/CC pt_BR
dc.subject power conditioning circuit pt_BR
dc.subject Power conditioning pt_BR
dc.subject Energy harvesting - radio frequency pt_BR
dc.subject High efficiency conditioning circuit pt_BR
dc.subject Energy harvesting systems pt_BR
dc.subject Energy Conversion Efficiency pt_BR
dc.subject CC/CC Converter pt_BR
dc.rights Acesso Aberto pt_BR
dc.creator MORAES JÚNIOR, Tarcísio Oliveira de.
dc.publisher Universidade Federal de Campina Grande pt_BR
dc.language por pt_BR
dc.title.alternative Power conditioning circuit applied to radio frequency energy harvesting systems. pt_BR
dc.identifier.citation MORAES JÚNIOR, Tarcísio Oliveira de. Circuito de condicionamento de energia aplicado a sistemas de colheita de energia por radiofrequência. 2017. 114f. (Tese de Doutorado) Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Centro de Engenharia Elétrica e Informática, Universidade Federal de Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2017. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/19986 pt_BR


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