Projeto e análise de circuitos de coleta de energia de rádio frequência para aplicações IOT

Orientador(a) (dc.contributor.advisor)Ferreira, Sandro Binsfeld
Lattes Orientador(a) (dc.contributor.advisorLattes)http://lattes.cnpq.br/6571128170736637pt_BR
Autor(a) (dc.contributor.author)Martins, Renan Daniel Dias
Autor(a) Lattes (dc.contributor.authorLattes)http://lattes.cnpq.br/8004951549450240pt_BR
Data de Disponibilização (dc.date.accessioned)2021-10-07T16:50:51Z
dc.date.available (dc.date.available)2021-10-07T16:50:51Z
Data da defesa / Data do evento (dc.date.issued)2021-07-29
Abstract (dc.description.abstract)This work presents an overview of RF Energy Harvesting devices, pointing out the advantages and disadvantages of the main topologies used, as well as presenting the most relevant points for the design of Energy Harvesting systems. To demonstrate the operation of an Energy Harvesting system, a circuit is proposed for this purpose that makes use of an RF antenna, an impedance matching network with a resonant circuit for raising the input voltage and a modified gate cross-coupled charge pump rectifier (CC-CPR). The proposed circuit uses ten stages of CC-CPR to providing an output voltage equal to 1.2 V when powered with -26 dBm. Ways to define design parameters for EH are demonstrated, such as output voltage, number stages of rectification, alternative topologies, and how to find the optimal working point of the circuit through simulations. The integrated circuit was developed in CMOS TSMC 180nm technology and has a maximum power conversion efficiency (PCE) of 28.41%.en
Resumo (dc.description.resumo)Este trabalho apresenta uma visão geral sobre dispositivos para coleta de energia do espectro de radiofrequência, apontando vantagens e desvantagens das principais topologias utilizadas, bem como apresentando os pontos mais relevantes para o projeto de sistemas de Energy Harvesting. Para demonstrar o funcionamento de um sistema de Energy Harvesting, é proposto um circuito para esta finalidade que faz uso de uma antena de RF, uma rede de casamento de impedâncias com circuito ressonante para elevação de tensão de entrada e um retificador em topologia de multiplicador de tensão por acoplamento cruzado de portas modificado. O circuito proposto utiliza dez estágios de multiplicação de tensão e é capaz de fornecer tensão de saída igual a 1,2 V quando alimentado com -26 dBm entre terminais de saída da antena. São demonstradas formas de definir parâmetros de projeto para EH, como tensão de saída, quantidade de estágios de multiplicação, topologias alternativas, e como encontrar o ponto ótimo de trabalho do circuito através de simulações. O circuito integrado foi desenvolvido em tecnologia CMOS TSMC 180 nm e apresenta uma eficiência de conversão de energia (PCE) máxima de 28,41%.pt_BR
Agência de fomento (dc.description.sponsorship)Nenhumapt_BR
URI (dc.identifier.uri)http://www.repositorio.jesuita.org.br/handle/UNISINOS/10292
Idioma (dc.language)pt_BRpt_BR
Nome da instituição (dc.publisher)Universidade do Vale do Rio dos Sinospt_BR
País da Instituição (dc.publisher.country)Brasilpt_BR
Departamento (dc.publisher.department)Escola Politécnicapt_BR
Sigla da Instituição (dc.publisher.initials)Unisinospt_BR
Programa (dc.publisher.program)Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétricapt_BR
Direitos de acesso ao documento (dc.rights)openAccesspt_BR
Assunto (dc.subject)Energy harvestingen
Assunto (dc.subject)Circuito integradopt_BR
Assunto (dc.subject)CMOSpt_BR
Assunto (dc.subject)RFpt_BR
Assunto (dc.subject)PCEpt_BR
Assunto (dc.subject)ICen
Assunto (dc.subject)CC-CPRen
Tema (CNPq) (dc.subject.cnpq)ACCNPQ::Engenharias::Engenharia Elétricapt_BR
Título (dc.title)Projeto e análise de circuitos de coleta de energia de rádio frequência para aplicações IOTpt_BR
Tipo de arquivo (dc.type)Dissertaçãopt_BR

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