Geri Dön

A comprehensive study on RF energy harvesters: Modelling, design, and implementation

RF enerji depolama devrelerın tasarım ve kapsamlı incelemeleri: Modelleme, tasarlama, ve gerçekleştirmek

  1. Tez No: 442315
  2. Yazar: KAVEH GHAREHBAGHI
  3. Danışmanlar: PROF. DR. HALUK KÜLAH
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2016
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 165

Özet

Dickson ve eşik değerini kendi dengeleyen UHF doğrultucu yapıları ayrıntılı bir biçimde araştırılmıştır. İlk olarak, Dickson yapısı doğru ama genel girdi-çıktı ilişkisinin bulunması amaçlanarak irdelenmiştir. İleriye tepe akımının yük akımına oranının geniş bir dizi halindeki gelen RF genlikleri için çok yaklaşık olacağı ortaya çıkarılmıştır. Eşik değerini kendi dengeleyen UHF doğrultuculara yönelik, yapının çekirdek biriminin çözümsel irdelenmesini kolaylaştıracak bir davranışsal model sunulmuştur. Model farklı düğümlerdeki kararlı dalga biçimleri önemsenerek detaylı olarak incelenmiştir. Daha sonra, yük akımının bağımlılığı ve güç dönüşüm verimliliği ile üretilen DC voltajın değişme miktarı arasındaki tutarlılık yapıya en uygun tasarım parametrelerinin bulunması için kullanılmıştır. Devre tasarım düzeyinde iki yapı tanıtılmıştır. Bunlardan ilki gelen RF sinyalinin artışı üzerine güç dönüşüm verimliliğinin düşürülmesini önleyen, kendini ayarlayabilme özelliği ile eşik değerini dengeleyen UHF doğrultucusudur. Temel düşünce dengeleme-jeneratörünün ana doğrultucudan iki yardımcı doğrultucu eklenerek ayrılmasıdır. UHF doğrultucuları için ikinci devre tepe gücü dönüşüm verimliliğini arttıran“anahtarlamalı-kapı”yapılarıdır. Buradaki genel kavram ileri ve ters iletim evreleri süresince diyotlar için farklı kapı-kaynak voltajını tesis eden“uyarlanabilir dengeleme”dir. Anten ve doğrultucu arasındaki ara yüz için eşlenik eşleştirme ve pasif Q-artırma metotlarının analizleri de incelenmiştir. En sonunda, sıcaklıktan/beslemeden bağımsız referans sağlamakla birlikte 100 nW'nin altındaki voltaj referansının güç tüketimini azaltarak özgün bir referans bloğu tasarlanmıştır.

Özet (Çeviri)

The Dickson and the threshold self-compensated UHF rectifier architectures are investigated in detail. At first, the Dickson architecture is studied by aiming to find an accurate yet general input-output relationship. It is revealed that the ratio of peak forward current over the load current could be well approximated for broad range of incoming RF amplitudes. For threshold self-compensated UHF rectifiers, a behavioral model is presented for core unit of the structure to ease the analytical discussions. Then, a model is elaborated by noticing the steady-state waveforms at different nodes. Then the coherence between the dependence of the load current and power conversion efficiency over the variation of the generated DC voltage is used for finding the optimum design parameters of the structure. In circuit design level, two novel architectures are introduced. The first one is threshold-compensated UHF rectifier with“self-calibration technique”which avoids the reduction of power conversion efficiency over the increment of the incoming RF signal. The idea is to separate the compensation-generator from the main rectifier by adding two auxiliary rectifiers. Second circuit for UHF rectifiers is“switched-gate”architecture which increases the peak power conversion efficiency. The method is based on adaptive threshold-compensation which establish different gate-source voltage for the diodes during the forward and reverse conduction phases. Analysis of conjugate matching and passive Q-boosting methods for interfacing between antenna and rectifier is also conducted. At the end, a novel reference block is designed by reducing the power consumption of the voltage reference down to 89 nW while providing temperature/supply independent reference.

Benzer Tezler

  1. Gelecek nesil kablosuz haberleşme ağları için enerji hasatlama sistemleri

    Energy harvesting systems for next generation wireless communication networks

    DOĞAY ALTINEL

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. GÜNEŞ ZEYNEP KARABULUT KURT

  2. Fischer-tropsch ile hafif olefin üretimi prosesi için kinetik modelleme ve optimizasyon çalışması

    Kinetic modeling and optimization study for light olefin production process with fischer-tropsch

    SELİN ERTUNAN GÜMÜŞBOĞA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ GAMZE GÜMÜŞLÜ GÜR

  3. Dağıtık üretim güç sistemlerinde geliştirilmiş oylama modeli tabanlı arıza tespiti ve sınıflandırması

    Improved voting model based fault detection and classification in distributed generation power systems

    FEVZEDDİN ÜLKER

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSakarya Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ AHMET KÜÇÜKER

  4. Fully simulated and model based power consumption estimation of internet of things devices

    Nesnelerin interneti cihazlarının tamamen benzetim ve model tabanlı güç tüketimi tahmini

    ÖZEN ÖZKAYA

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SIDDIKA BERNA ÖRS YALÇIN

  5. Çoruh, Seyhan ve Ceyhan havzalarında kuraklık analizi

    Drought analysis in Çoruh, Seyhan and Ceyhan river basins

    TOLGA BARIŞ TERZİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BİHRAT ÖNÖZ