Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference (한국정보통신학회:학술대회논문집)

The Korea Institute of Information and Commucation Engineering (한국정보통신학회)
권호 표지

A Power Management Unit for Solar Energy Harvesting

빛 에너지 하베스팅을 위한 전력관리회로

  • Yoon, Eun-Jung (Dept. of Electronics Engineering, University of Incheon) ;
  • Hwang, In-Ho (Dept. of Electronics Engineering, University of Incheon) ;
  • Park, Jong-Tae (Dept. of Electronics Engineering, University of Incheon) ;
  • Yu, Chong-Gun (Dept. of Electronics Engineering, University of Incheon)
  • Published : 2012.10.26
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Abstract

In this paper a power management unit for solar energy harvesting is proposed. If solar energy is sufficient, Power Management Unit(PMU) directly supplies load with solar energy. By contrast, if solar energy is insufficient to operate sensor nodes, voltage booster(VB) boosts the solar cell's output voltage, and then PMU supplies load with the harvested energy. The designed circuit had been fabricated using a 018um CMOS process. In the first case, the PMU supplies load with more energy than in the second case. In the second case where a VB is used, the PMU operates to supply load with solar energy even when illumination is low and minimum solar cells with very low output voltage are used.

본 논문에서는 빛 에너지 하베스팅을 위한 전력관리회로를 제안한다. 솔라셀이 센서노드가 동작할 수 있는 충분한 전압을 출력할 경우는 Power Management Unit(PMU)를 통해 직접 솔라셀의 에너지를 부하로 공급하고, 솔라셀의 출력전압이 센서노드가 동작하기에 충분치 않다면 voltage booster(VB)를 통해 충분한 전압까지 승압하여 이를 PMU를 통해 부하로 공급하도록 설계하였다. 설계된 회로를 0.18um CMOS 공정으로 제작하여 측정한 결과, 솔라셀의 에너지를 PMU를 통해 직접 부하로 공급하는 경우는 보다 많은 에너지가 부하로 공급되었고, VB를 이용하여 PMU를 통해 부하로 에너지를 공급하는 경우는 낮은 전압을 출력하는 초소형 솔라셀에도 적용이 가능하였고 낮은 조도에서도 에너지 공급이 가능하였다.

Keywords