طراحی مدار شارژ آدیاباتیک توان کارآمد در فناوری 0.18μm CMOS

در برنامه های تامین انرژی حسگرهای کم توان، مواردی وجود دارد که انرژی باید از یک باتری کم توان به یک مرحله خازن بار خروجی انتقال داده شود. این مقاله یک مدار شارژ آدیاباتیک با رویکرد سوییچ های موازی ارایه می دهد که به یک باتری کم توان متصل شده و با استفاده از یک مبدل باک که در حالت CCM عمل می کند خازن بار را شارژ می کند. از یک کنترل کننده گیت سوییچ های موازی (GCPS) به منظور افزایش زمان وظیفه سیگنال ورودی سوییچ های مبدل باک استفاده شده که با کنترل جریان سلف، خازن بار را در 256 گام، شارژ می کند. رویکرد سوییچ های موازی پیشنهادی به منظور بهبود بازدهی انرژی در توان های انتقالی مختلف استفاده شده و متشکل از یک حسگر جریان، مقایسه گر، لچ R-S، سوییچ های pMOS موازی و سوییچ های nMOS موازی است. در توان های انتقالی زیاد، سوییچ های بزرگ با سوییچ های کوچک موازی شده که نتیجه در کاهش تلفات هدایت دارد. همچنین، در توان های انتقالی پایین، با خاموش کردن سوییچ های بزرگ pMOS/nMOS، مجموع تلفات سوییچینگ به صورت قابل توجهی در طول عملیات شارژ کاهش یافته است. مدار پیشنهادی در یک فناوری 0.18µm CMOS طراحی و شبیه سازی شده است. بازدهی مدار ارایه شده در طول یک دوره شارژ کامل به ازای متوسط توان ورودی بین 0.5mW تا 30mW، بیش از 80% درصد است.