一种整流器和振荡器融合的无线能量搜集电路制造技术

本发明专利技术属于无线能量搜集芯片技术领域，公开了一种整流器和振荡器融合的无线能量搜集电路，包括主整流器

【技术实现步骤摘要】
一种整流器和振荡器融合的无线能量搜集电路


[0001]本专利技术属于无线能量搜集芯片
，尤其涉及一种整流器和振荡器融合的无线能量搜集电路
。

技术介绍

[0002]通常情况下，无线能量搜集芯片需要搜集到经过谐振网络谐振后，得以能够启动整流模块的谐振电压值时才能进行整流操作
。
对于能量转换效率这一性能指标来说，为了能够提高从天线的开路端到整流器的输出端的能量转换效率，因此采用差分整流模块的方法
。
这就要求从天线搜集到的能量通过谐振网络谐振后需要足以开启整流模块
。
传统差分整流模块结构需要超过
MOS
管阈值电压的开启电压，而从天线端接收到的某些微弱的能量不能使整流模块开启，不能被整形进而被浪费掉，从而限制了整流器的灵敏度
。

技术实现思路

[0003]本专利技术目的在于提供一种整流器和振荡器融合的无线能量搜集电路，以解决上述的技术问题
。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术的一种整流器和振荡器融合的无线能量搜集电路的具体技术方案如下：一种整流器和振荡器融合的无线能量搜集电路，包括主整流器
、
主谐振网络或匹配网络，主整流器与主谐振网络或匹配网络连接，主谐振网络或匹配网络由主感性天线
、
主谐振电容组成，包括
LC
振荡器
、
开关
SW1、
负载电容
C1、
辅整流器和辅谐振网络或匹配网络，r/>LC
振荡器的一端与主谐振网络或匹配网络连接，另一端与开关
SW1
连接，开关
SW1
另一端与负载电容
C1
和辅整流器的一端连接，辅整流器另一端与辅谐振网络或匹配网络连接，负载电容
C1
另一端接地，所述
LC
振荡器与主整流器共用主感性天线及主谐振网络或匹配网络，所述
LC
振荡器的供电电源端由辅整流器搜集能量储存在负载电容
C1
中来提供
。
[0005]进一步的，当负载电容
C1
提供给
LC
振荡器足以正常工作的直流电压时，开关
SW1
闭合，负载电容
C1
开始给
LC
振荡器供电，主谐振网络或匹配网络的谐振电压振幅增大，使主整流器的整流模块启动工作
。
[0006]进一步的，所述辅整流器的灵敏度高于主整流器，所述辅整流器的整流模块的开启电压低于主整流器整流模块
。
[0007]进一步的，所述主整流器为高能量转换效率的整流器
。
[0008]进一步的，所述
LC
振荡器由两个
PMOS
管和两个
NMOS
管及主感性天线和主谐振电容组成，两个
PMOS
管和两个
NMOS
管接成差分形式，两个
PMOS
管的源极与衬底均接到辅整流器的负载电容
C1
上，
NMOS
管的源极与衬底均接到地，
PMOS
管的漏极和
NMOS
管的漏极连接并作为主谐振网络或匹配网络谐振后的输出，同侧的
NMOS
管与
PMOS
管的栅极相连并连接到对侧的漏极，
LC
振荡器的电感与电容复用主整流器的主感性天线与主谐振电容
。
[0009]进一步的，所述
LC
振荡器的两个
PMOS
管的源极与衬底均接到开关
SW1
的一端，开关
SW1
的另一端连接负载电容
C1。
[0010]进一步的，所述主整流器为差分结构的
N
阶整流器，所述辅整流器为
N
阶的
Dickson
结构的整流器，所述
LC
振荡器为差分的
LC
振荡器
。
[0011]本专利技术的一种整流器和振荡器融合的无线能量搜集电路具有以下优点：本专利技术将整流器的灵敏度和能量转换效率这两个指标在两个整流器上分别加以优化，并巧妙地将整流器和振荡器相结合，不需要改变主整流器的谐振网络及整流模块，不仅能够增大整流器的灵敏度，使其能接收到更远的距离的微弱能量，而且提高了整个系统的灵敏度和能量转换效率，本专利技术将
LC
振荡器和整流器进行巧妙融合，通过复用谐振网络在减小了面积的同时达到了很好的灵敏度性能
。
附图说明
[0012]图1是本专利技术的电路原理图；图2是本专利技术实施例的电路原理图；图3是本专利技术实施例的电路原理图
。
具体实施方式
[0013]为了更好地了解本专利技术的目的
、
结构及功能，下面结合附图，对本专利技术一种整流器和振荡器融合的无线能量搜集电路做进一步详细的描述
。
[0014]如图1所示，一种整流器和振荡器融合的无线能量搜集电路，采用辅整流器避免了主整流器整流模块难以开启的问题
。
采用
LC
振荡器并用开关
SW1
控制负载电容
C1
的能量供给，能够在保证
LC
振荡器给主整流器提供有效的谐振电压增幅，并且避免了
LC
振荡器中电感电容占用较大面积
。
同时此结构中主整流器可以将能量转换效率优化至最优，并且得到一个不太低的灵敏度，进而与辅整流器一起更加有效的利用空间中微弱的能量
。
具体的，一种整流器和振荡器融合的无线能量搜集电路，包括主整流器
、
辅整流器
、LC
振荡器
、
主谐振网络或匹配网络
、
辅谐振网络或匹配网络
、
开关
SW1、
负载电容
C1
和能量收集电容
C2。
主谐振网络或匹配网络由主感性天线
、
主谐振电容组成，辅谐振网络或匹配网络由辅感性天线
、
辅谐振电容组成，主整流器的一端与主谐振网络或匹配网络连接，另一端与能量收集电容
C2
连接，
LC
振荡器的一端与主谐振网络或匹配网络连接，另一端与开关
SW1
连接，开关
SW1
另一端连接负载电容
C1
和辅整流器，辅整流器另一端连接辅谐振网络或匹配网络，负载电容
C1
和能量收集电容
C2
另一端都接地
。LC
振荡器与主整流器共用主感性天线及主谐振网络或匹配网络，
LC
振荡器的供电电源端由辅整流器搜集能量储存在负载电容
C1
中来本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种整流器和振荡器融合的无线能量搜集电路，包括主整流器
、
主谐振网络或匹配网络，主整流器与主谐振网络或匹配网络连接，主谐振网络或匹配网络由主感性天线
、
主谐振电容组成，其特征在于，包括
LC
振荡器
、
开关
SW1、
负载电容
C1、
辅整流器和辅谐振网络或匹配网络，
LC
振荡器的一端与主谐振网络或匹配网络连接，另一端与开关
SW1
连接，开关
SW1
另一端与负载电容
C1
和辅整流器的一端连接，辅整流器另一端与辅谐振网络或匹配网络连接，负载电容
C1
另一端接地，所述
LC
振荡器与主整流器共用主感性天线及主谐振网络或匹配网络，所述
LC
振荡器的供电电源端由辅整流器搜集能量储存在负载电容
C1
中来提供
。2.
根据权利要求1所述的整流器和振荡器融合的无线能量搜集电路，其特征在于，当负载电容
C1
提供给
LC
振荡器足以正常工作的直流电压时，开关
SW1
闭合，负载电容
C1
开始给
LC
振荡器供电，主谐振网络或匹配网络的谐振电压振幅增大，使主整流器的整流模块启动工作
。3.
根据权利要求1所述的整流器和振荡器融合的无线能量搜集电路，其特征在于，所述辅整流器的灵敏度高于主整流器，所述辅整流器的整流模块的开启电压低于主整流器整流模块
。4.
根据权利要求1所述的整流器和振荡...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志宇，
申请(专利权)人：脉砥微电子杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：