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MEMS/MOSFET 하이브리드 스위치를 이용한 유휴 에너지 충전회로
강성묵(Sungmuk Kang),박경진(Kyoungjin Park),박재우(Jaewoo Park),현익재(Ik-Jea Hyeon),백창욱(Chang-Wook Baek),김호성(Hoseong Kim) 대한전기학회 2010 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2010 No.7
본 논문에서는 MEMS/MOSFET 하이브리드 스위치를 이용하여 매우 낮은 전력 수준의 유휴 에너지를 충전 할 수 있는 회로를 제안하였다. 이 충전회로는 RF용 스위치로 잘 알려져 있는 MEMS 스위치와 일반적인 회로에서 스위치로 널리 쓰이는 FET를 조합한 MEMS/MOSFET 하이브리드 스위치의 특성을 이용하여 설계되었다. 본 논문에서 제안한 유휴 에너지 충전회로의 autonomous한 동작과 self referencing, near zero switching power consumption, zero sub-threshold leakage current 그리고 CMOS transistor의 maximum drain current와 같은 정도의 전류를 제어할 수 있다는 특징들을 설명하였다. 또한 본 논문에서 제안한 충전회로와 solar cell을 이용하여 커패시터에 에너지를 충전하는 실험을 통하여 수십 ㎼/㎠ 수준의 유휴 에너지를 충전 할 수 있음을 확인하였다.
Energy Scavenging 시스템을 위한 회로의 특성
姜聖默(Sungmuk Kang),朴硬鎭(Kyungjin Park),金鎬成(Hoseong Kim) 대한전기학회 2008 전기학회논문지 Vol.57 No.10
Energy scavenging is a technique that converts ambient energy, for example, vibration and light, to electrical energy in order to supply power to low power electronic devices such as ubiquitous sensors. In this paper, we propose an optimal operation condition of power delivery circuit and design strategy for energy scavenging system in which the generated power is order of microwatt and, consequently, efficient handling of power is critical. We also propose that high data transmission rate is more realistic optimal design objective rather than high energy efficiency. It is shown that disconnection of load from the storage capacitor right after data transmission reduces energy wasting and that optimal value of storage capacitor can be determined at this condition. The feasibility of our propose is proved by experiments and we believe that the proposed design strategy will promote the application of piezoelectric micropower generator to the ubiquitous sensor networks.
태양전지를 전원으로 사용하는 무선센서 노드를 위한 전원관리회로
강성묵(Sungmuk Kang),박경진(Kyungjin Park),김호성(Hoseong Kim),박준석(Junseok Park) 대한전기학회 2009 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2009 No.7
This paper describes a novel power management circuitry for reducing the sleeping mode power dissipation. Based on the proposed power management circuitry, the sensor module can be activated by RF wake-up signal, perform designated process and deactivate itself. There is absolutely no power dissipation at the sleeping mode which takes almost time of the operation. The temperature sensor module using solar cell as energy source has been fabricated and tested. Experimental results show that the sensor module with 3300 ㎌ for storage capacitor can transmits RF temperature data to a receiver at a distance of 20 m every 15 second in a normal indoor light condition and keep the capacitor voltage over 9 V. And the sensor module can operate 100 times with a single charging, that means it is possible for the sensor module to transmit every 5 minute for 8 hours without light or any other power input during the night time.