Dissertação

{pt_PT=Gestão de Potência em Células Fotovoltaicas Orgânicas em Tecnologia CMOS} {} EVALUATED

{pt=O aumento da diversidade de sistemas elétrónicos portáteis de baixa potência tem levado à procura de fontes de energia que consigam substituir o uso de baterias. O conceito de energy harvesting surge, assim, como uma forma de alimentação disponível de baixo custo, que visa a substituição dos meios convencionais, apesar das condicionantes de potência disponíveis. O objetivo deste trabalho é o estudo e concretização de um protótipo de unidade de gestão de potência, que estabelece a conversão da tensão fornecida por uma célula fotovoltaica orgânica, para alimentar uma carga com uma tensão padrão de 1.2V. Este trabalho propõe a concretização da conversão através de um conversor Boost em modo de condução descontínua, controlado por um bloco funcional baseado num oscilador de muito alta frequência, a 1.2GHz. A proposta é totalmente integrada num processo CMOS de 130nm, sem elementos magnétidos externos. O presente trabalho mostra esta concretização para o circuito alimentado com a OPV, sem fontes externas, para atingir uma tensão de saída regulada de 1.2V, para um valor nominal de entrada de 0.5V., en=The increase in the diversity of portable ultra-low power electronic systems has led to the search for energy sources that can replace batteries. Thus, the concept of energy harvesting appears as a low-cost form of available supply, which aims to replace conventional means, despite the power constraints. This work aims to study and implement a prototype of a power management unit provided by an organic photovoltaic cell. The main objective is to design a fully integrated DC-DC converter that uses the photovoltaic cell's output voltage, which is expected to be non-constant and low (of the order of hundreds of mV), to deliver a regulated standard voltage (1.2V) to a load. The work reports a fully CMOS implementation of a boost DC-DC converter, in descontinuos conduction mode, and the implemented strategy to regulate the converter output voltage, using a very-high frequency oscillator at 1.2GHz. The proposal allows the supply from the OPV without external sources or external magnetics..}
{pt=Muito-baixa tensão, Gestão de Potência, Conversor Boost, CMOS, Recolha de Energia, en=Ultra-low voltage, Power management, Boost converter, CMOS, Energy Harvesting}

Janeiro 26, 2021, 9:30

Orientação

ORIENTADOR

Maria Beatriz Mendes Batalha Vieira Vieira Borges

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Aposentado

ORIENTADOR

Pedro Nuno Mendonça dos Santos

Academia Militar

Professor Adjunto