طراحی، بهینه سازی و تحلیل پایداری مدار مدیریت توان فوق کم مصرف با معماری یکسوساز فعال خود-تطبیقی

توسعه ی شتابان و روزافزون IoMT (شبکه اینترنت اشیاء پزشکی)، طراحان را با یک چالش اساسی و گریزناپذیر مواجه کرده است: نیاز مبرم به منابع انرژی پایدار، مستقل و فوق کم مصرف برای تغذیه دستگاه ها . در این میان، PENG (نانوژنراتورهای پیزوالکتریک) به دلیل قابلیت منحصربه فردشان در تبدیل انرژی مکانیکی محیطی از تکانه های ساده گرفته تا ضربان منظم قلب به توان الکتریکی، به یکی از جذاب ترین گزینه ها برای جایگزینی باتری های سنتی تبدیل شده اند. با این حال، استفاده از این ژنراتورها به همین سادگی نیست؛ طبیعت به شدت متغیر، تصادفی و غیرخطی خروجی آن ها، طراحی مدارهای مدیریت توان (PMC) را به یک گره کور مهندسی بدل می کند. در این راستا، توپولوژی های کلیدی و جریان ساز این حوزه از جمله یکسوساز پل کامل پسیو (FBR)، ساختارهای سنکرون سری و موازی (SSHI)، استخراج هماهنگ با (SECE)، سوئیچ زنی خازنی-القاگری (SSHCI) و در نهایت یکسوسازهای فعال مبتنی بر فناوری CMOS را به طور دقیق مورد سنجش و مقایسه قرار داده ایم. یافته های این پژوهش مروری نشان می دهد که با ادغام یکسوسازهای فعال CMOS و سیستم های کنترل خود-تطبیقی سوئیچ در فرآیند ۱۸۰nm، می توان راندمان استخراج توان را در مقایسه با ساختارهای پسیو و سنتی قدیمی تا ۶ برابر ارتقا بخشید.این مقاله با هدف گشودن این گره، مرور جامعی ارائه می دهد بر آخرین دستاوردهای طراحی، بهینه سازی و تحلیل پایداری در مدارهای مدیریت توان فوق کم مصرف، با تمرکز ویژه بر معماری های یکسوساز فعال خود-تطبیق.

کلیدواژه ها:

مدیریت توان فوق کم مصرف ، یکسوساز فعال ، خود-تطبیقی ، SSHI ، SECE ، IoMT