[发明专利]一种自供电具有最大功率追踪双输入双输出能量收集电路

权利要求书

1.一种自供电具有最大功率追踪双输入双输出能量收集电路，其特征在于：包括DC-DC升压电路、AC-DC整流倍压电路、双输出自供电电路、以及开关控制模块；

所述DC-DC升压电路包括直流输入源模型VO1和R、最大功率追踪电路A2、振荡器A1、电容Ci1、电感L、以及NMOS管NS1；

所述直流输入电源模型VO1、R接入最大功率追踪电路产生输出电压Vin和Vmppt，最大功率追踪电路接振荡器A1，电压Vin分别接电容Ci1和电感L一端，电容Ci1同时接地，NMOS管NS1的源极接地、栅极由开关控制模块产生的信号SW1R控制、漏极接电感L另一端，NMOS管NS1的漏极和电感L另一端还分别接出至双输出自供电路的直流部分输入端；

所述AC-DC整流倍压电路包括交流输入源模型VO2和Ci2、两个非平衡比较器CMP2和CMP3、NMOS管NS2、电容CS、以及PMOS管PS7；

所述交流输入电源模型VO2和Ci2分别接NMOS管NS2的漏极、非平衡比较器CMP2的反相端、非平衡比较器CMP3的反相端、PMOS管PS7的漏极；NMOS管NS2的源极、非平衡比较器CMP2的同相端均接地，NMOS管NS2的栅极接非平衡比较器CMP2的输出控制信号；非平衡比较器CMP3的输出信号接PMOS管PS7的栅极，非平衡比较器CMP3的同相端分别接PMOS管PS7的源极、以及电容CS，电容CS同时接地，非平衡比较器CMP3的同相端、电容CS、PMOS管PS7的源极还分别接出至双输出自供电路的交流部分输入端；

所述开关控制模块的输入端接电压Vin和Vmppt、振荡器A1所产生信号Clk、以及双输出自供电路中的节点电压。

2.根据权利要求1所述的一种自供电具有最大功率追踪双输入双输出能量收集电路，其特征在于：所述双输出自供电电路包括PMOS管PS6、PS5、PS4、PS2、PS3和PS1，电容Cv，负载电容CL2和CL1，以及负载2和1；

其中PMOS管PS4的源极分别接电容CS、非平衡比较器CMP3的同相端、PMOS管PS7的源极，其栅极由开关控制模块产生的信号SW7R控制，其漏极接电容Cv；PMOS管PS5的源极接PMOS管PS4的源极，其栅极由开关控制模块产生信号的SW6R控制，其漏极分别接负载电容CL2、PMOS管PS6的源极；PMOS管PS6的漏极接负载2，其栅极由开关控制模块产生的信号SW5R控制；PMOS管PS3的漏极分别接PMOS管PS6的源极、PMOS管PS5的漏极，其栅极由控制模块产生的信号SW4R控制，其源极分别接PMOS管PS1的源极、电感L的另一端、NMOS管NS1的漏极；PMOS管PS1的漏极分别接负载电容CL1、PMOS管PS2的源极，其栅极由开关控制模块产生的信号SW2R控制；PMOS管PS2的漏极接负载1，其栅极由开关控制模块产生的信号SW3R控制；电容Cv，负载电容CL1、CL2，负载1、2还均接地。

3.根据权利要求1或2所述的一种自供电具有最大功率追踪双输入双输出能量收集电路，其特征在于：所述开关控制模块包括开关控制电路和缓冲器，其中开关控制电路包括输入信号检测电路和输出信号控制电路；

所述信号检测电路包括上升沿检测电路I1、I2和I11，过零比较器I6，比较器I12、与非门I3、反相器I4和RS触发器；

其中输入信号Clk接上升沿检测电路I2；输入信号V1、V2接过零比较器I6的输入，过零比较器I6的输出接上升沿检测电路I1，上升沿检测电路I1、I2的输出信号接与非门I3的输入，与非门I3的输出接反相器I4的输入，反相器I4的输出接RS触发器的S端，输入信号Vin与Vmppt分别接比较器I12的同相端和反相端，比较器I12的输出接上升沿检测电路I11，上升沿检测电路I11的输出端接RS触发器的R端，由反相器I4的输出和上升沿检测电路I11的输出通过RS触发器的输出Q端作为使能信号控制过零比较器I6的工作状态；

所述输出信号控制电路包括比较器I10、I22、I23、I24和I28，反相器I8、I9、I17、I18、I20、I25和I27，或非门I7、I16、I19和I26，与门I15和I21；

其中比较器I10的同相端和反相端分别接基准参考电压1.22V、V2，比较器I10的输出接反相器I9的输入；过零比较器I6的输出信号与反相器I9的输出信号均接或非门I7，或非门I7的输出接反相器I8的输入，反相器I8的输出产生控制信号SW2，反相器I8的输出信号与Vdd接入或非门I13，或非门I13的输出接入反相器I14，反相器I14的输出信号和比较器I28的输出信号均接与门I15，与门I15的输出信号与过零比较器I6的输出信号P均接或非门I16，或非门I16的输出信号接反相器I17的输入端，反相器I17产生控制信号SW4；比较器I22的同相端接基准参考电压1.6V、反相端接V3，比较器I23的同相端接参考基准电压1.62V、反相端接V3，比较器I22、I23的输出信号均接与门I21，与门I21的输出信号接反相器I20的输入端，反相器I20的输出信号和比较器I12的输出信号均接或非门I19的输入端，或非门I19的输出信号接反相器I18，反相器I18的输出产生控制信号SW1；比较器I22的输出产生控制信号SW5，比较器I24同相端接基准参考电压1.2V、反相端接Vdd，比较器I24的输出信号接反相器I25的输入信号，反相器I25的输出信号与比较器I22的输出信号均接或非门I26的输入端，或非门I26的输出信号接反相器I27的输入信号，反相器I27的输出端产生控制信号SW6，比较器I24的输出产生控制信号SW7，比较器I28同相端接基准参考电压1.2V、反相端接V2，比较器I28输出产生控制信号SW3；

控制信号SW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6、SW7接入缓冲器，缓冲器输出控制信号SW1R、SW2R、SW3R、SW4R、SW5R、SW6R、SW7R；

其中，V1、V2为电感L右侧两电压，V3为负载电容CL2上的电压，Vdd为电容Cv上的电压。