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. |
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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 |