본 논문에서는 휴대기기의 편의를 최대화 하기위하여 무선 전력 전송 기술을 이용하여 전력을 공급하기 위해 필요한 회로 기술을 집적화를 연구하였다. 교류-직류 변환기의 역할을 수행하는 능동 다이오드 정류기와 휴대 단말기의 전원장치의 정격전원을 공급하기 위한 벅 직류-직류 변환기와 LDO를 수신단 회로로 집적화 하였으며, 직류-교류 변환기의 역할을 수행하는 E급 전력 증폭기를 송신단 회로로 집적화를 하였다. 무선 전력 전송 시스템 구축에 필요한 회로를 단일 칩으로 구현함으로서 면적과 비용 측면에서 장점이 있을 것으로 기대된다. 본 논문에서는 0.35um 공정을 이용하여 3W급 휴대 단말기 배터리 충전에 필요한 회로를 5000um*2500um의 칩 면적에 설계 하였다. 설계한 능동 다이오드 정류기는 최대 81%의 전압 변환 비율과 71%의 전력 변환 효율의 특성을 가지고 있다. 벅 직류-직류 변환기는 7V에서 15V의 범위에서 안정적으로 6.5V의 전압을 형성하고, 500mA 공급 상황에서 최대 약 82%의 효율을 가진다. 설계한 LDO는 600mA 공급 상황에서 전류 변환 효율 99%이상에 특성과 100khz 이하의 주파수에서 PSRR -47dB의 성능을 가진다. E급 전력 증폭기는 5.7W 공급 상황에서 ...
본 논문에서는 휴대기기의 편의를 최대화 하기위하여 무선 전력 전송 기술을 이용하여 전력을 공급하기 위해 필요한 회로 기술을 집적화를 연구하였다. 교류-직류 변환기의 역할을 수행하는 능동 다이오드 정류기와 휴대 단말기의 전원장치의 정격전원을 공급하기 위한 벅 직류-직류 변환기와 LDO를 수신단 회로로 집적화 하였으며, 직류-교류 변환기의 역할을 수행하는 E급 전력 증폭기를 송신단 회로로 집적화를 하였다. 무선 전력 전송 시스템 구축에 필요한 회로를 단일 칩으로 구현함으로서 면적과 비용 측면에서 장점이 있을 것으로 기대된다. 본 논문에서는 0.35um 공정을 이용하여 3W급 휴대 단말기 배터리 충전에 필요한 회로를 5000um*2500um의 칩 면적에 설계 하였다. 설계한 능동 다이오드 정류기는 최대 81%의 전압 변환 비율과 71%의 전력 변환 효율의 특성을 가지고 있다. 벅 직류-직류 변환기는 7V에서 15V의 범위에서 안정적으로 6.5V의 전압을 형성하고, 500mA 공급 상황에서 최대 약 82%의 효율을 가진다. 설계한 LDO는 600mA 공급 상황에서 전류 변환 효율 99%이상에 특성과 100khz 이하의 주파수에서 PSRR -47dB의 성능을 가진다. E급 전력 증폭기는 5.7W 공급 상황에서 시뮬레이션 결과 최대 80%의 효율 특성을 가지도록 설계하였다.
본 논문에서는 휴대기기의 편의를 최대화 하기위하여 무선 전력 전송 기술을 이용하여 전력을 공급하기 위해 필요한 회로 기술을 집적화를 연구하였다. 교류-직류 변환기의 역할을 수행하는 능동 다이오드 정류기와 휴대 단말기의 전원장치의 정격전원을 공급하기 위한 벅 직류-직류 변환기와 LDO를 수신단 회로로 집적화 하였으며, 직류-교류 변환기의 역할을 수행하는 E급 전력 증폭기를 송신단 회로로 집적화를 하였다. 무선 전력 전송 시스템 구축에 필요한 회로를 단일 칩으로 구현함으로서 면적과 비용 측면에서 장점이 있을 것으로 기대된다. 본 논문에서는 0.35um 공정을 이용하여 3W급 휴대 단말기 배터리 충전에 필요한 회로를 5000um*2500um의 칩 면적에 설계 하였다. 설계한 능동 다이오드 정류기는 최대 81%의 전압 변환 비율과 71%의 전력 변환 효율의 특성을 가지고 있다. 벅 직류-직류 변환기는 7V에서 15V의 범위에서 안정적으로 6.5V의 전압을 형성하고, 500mA 공급 상황에서 최대 약 82%의 효율을 가진다. 설계한 LDO는 600mA 공급 상황에서 전류 변환 효율 99%이상에 특성과 100khz 이하의 주파수에서 PSRR -47dB의 성능을 가진다. E급 전력 증폭기는 5.7W 공급 상황에서 시뮬레이션 결과 최대 80%의 효율 특성을 가지도록 설계하였다.
In this paper, the integrated circuit for the wireless power transfer system is implemented to provide better convenience of a portable device. The receiver is composed the active rectifier, buck DC-DC Converter, and LDO. I designed the high efficiency active diode rectifier to convert the AC input ...
In this paper, the integrated circuit for the wireless power transfer system is implemented to provide better convenience of a portable device. The receiver is composed the active rectifier, buck DC-DC Converter, and LDO. I designed the high efficiency active diode rectifier to convert the AC input to DC voltage . And, the buck DC-DC converter and the LDO(Low Drop Out) regulator are designed to supply the constant voltage to the portable under the variable load current condition. In the transmitter, the Class-E power amplifier is integrated to convert the DC power to wireless AC power. Because the wireless power transfer circuits are integrated in a single chip, the merits of the low cost and the small area are expected to design the wireless power charging system. The designed wireless power transfer IC is fabricated in a 0.35um CMOS process and the die area is 5000um * 2500um. The active diode rectifier has maximum PCE (Power Conversion Efficiency) of 71% and VCR (Voltage Conversion Ratio) of 81%. The DC-DC converter receives the input DC voltage from 7V to 15V and generates the constant voltage of 6.5V. Also, it has maximum efficiency of 82% when the output current is 500mA. The LDO has the current efficiency of 99% with less than -45dB PSRR at 100khz. In case of the class-E power amplifier, the simulated maximum power efficiency is 80% when t 5.7W.
In this paper, the integrated circuit for the wireless power transfer system is implemented to provide better convenience of a portable device. The receiver is composed the active rectifier, buck DC-DC Converter, and LDO. I designed the high efficiency active diode rectifier to convert the AC input to DC voltage . And, the buck DC-DC converter and the LDO(Low Drop Out) regulator are designed to supply the constant voltage to the portable under the variable load current condition. In the transmitter, the Class-E power amplifier is integrated to convert the DC power to wireless AC power. Because the wireless power transfer circuits are integrated in a single chip, the merits of the low cost and the small area are expected to design the wireless power charging system. The designed wireless power transfer IC is fabricated in a 0.35um CMOS process and the die area is 5000um * 2500um. The active diode rectifier has maximum PCE (Power Conversion Efficiency) of 71% and VCR (Voltage Conversion Ratio) of 81%. The DC-DC converter receives the input DC voltage from 7V to 15V and generates the constant voltage of 6.5V. Also, it has maximum efficiency of 82% when the output current is 500mA. The LDO has the current efficiency of 99% with less than -45dB PSRR at 100khz. In case of the class-E power amplifier, the simulated maximum power efficiency is 80% when t 5.7W.
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