最低電圧80mVで動作するエナジーハーベスト用昇圧回路の検討

抄録

温度差による熱発電は、最低数10mV程度の電圧しか得られない。しかし、通常はトランスなどの外部素子を用いてあらかじめ昇圧している。本研究の目的は、熱発電エナジーハーベスト回路でトランスやインダクタ等の外付け素子を用いずに100mV以下で動作する昇圧できる回路の設計にある。設計した昇圧回路はチャージポンプ回路とブートストラップ回路を組み合わせた構成で、クロック生成として超低電圧で動作するリング発振回路を設計した。このリング発振回路は80mVという低電圧でも動作し、前述の昇圧回路と組み合わせることで二倍昇圧回路を実現することができた。様々な昇圧回路の構成パターンを用いて最も昇圧効率のよい組み合わせの検討を行っている。