Dissertação

Charge Pump for Ultrasonic Implant Stimulation EVALUATED

O objetivo principal desta tese é otimização do projeto de um Conversor de Condensadores Comutados com Múltiplas Saídas (CCCMS) totalmente integrado a ser aplicado num estimulador neuronal implantável, no contexto do projeto Europeu M4M. Inicialmente, é apresentado o estado da arte em modelação e análise de Conversores de Condensadores Comutados (CCC). A impedância de saída é analisada com base nos multiplicadores de carga da topologia e nas características dos componentes considerando que o conversor se encontra em dois regimes hipotéticos: limite de comutação rápida e limite de comutação lenta. Como esta análise, tal como encontrada na literatura, é apenas adequada para descrever conversores com uma única saída, neste trabalho esta abordagem foi expandida para o caso de múltiplas saídas com recurso a um modelo de transimpedância. A contribuição mais significante deste trabalho é a proposta de um método para o dimensionamento otimizado de uma dada topologia de CCCMS, para uma aplicação especifica, baseado na análise apresentada anteriormente. O método recebe como entrada os multiplicadores de carga da topologia, as características dos dispositivos que são usados para a implementar e a especificação da aplicação, e otimiza o projeto de forma a minimizar a área e perdas do conversor. O método proposto foi automatizado num script em Python e utilizado para dimensionar um CCCMS para a aplicação do M4M. O circuito obtido e o processo de otimização foram validados por simulação.
Projeto de circuitos integrados, gestão de energia, conversão DCDC, conversor de condensadores comutados, saídas múltiplas, otimização

novembro 22, 2021, 10:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Jorge Manuel Dos Santos Ribeiro Fernandes

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Associado

ORIENTADOR

Marcelino Bicho dos Santos

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Associado