Litar penuai tenaga hibrid mikro untuk aplikasi bioperubatan

Abstract

Penggunaan penuai tenaga sebagai bekalan kuasa mendapat perhatian tinggi terutamanya untuk peranti berskala mikro. Ianya memanfaatkan sumber tenaga ambien untuk menghasilkan tenaga elektrik. Kajian yang mendalam telah dilakukan bagi memperolehi penuai tenaga dengan kecekapan dan kepekaan yang tinggi. Tiga sumber tenaga digunakan sebagai masukan iaitu tenaga haba, getaran dan Frekuensi Radio (RF). Masukan tenaga haba adalah dalam bentuk voltan DC manakala masukan getaran dan RF adalah dalam bentuk voltan AC. Kesemua masukan ini masing-masing ditetapkan pada nilai 0.02 V, 0.5 V dan -20 dBm. Frekuensi operasi yang digunakan bagi masukan getaran adalah 10 Hz manakala bagi masukan RF adalah 915 MHz. Litar penerus gelombang penuh digunakan bagi menukarkan isyarat getaran AC kepada DC. Sementara itu, litar pendarab voltan dibina dengan mengaplikasikan teknik modulasi substrat bagi menggandakan voltan masukan. Kesemua litar penuai tenaga tunggal ini digabungkan menggunakan litar penambah voltan untuk membentuk satu sistem penuai tenaga hibrid yang lengkap. Litar-litar penuai tenaga ini dibina dan disimulasi menggunakan perisian PSPICE dengan menyambungkan perintang beban 1 MΩ. Litar lengkap penuai tenaga dengan masukan hibrid berjaya mencapai voltan keluaran lebih kurang 2.12 V dan sesuai digunakan sebagai alternatif bekalan kuasa kepada aplikasi peranti bioperubatan. Peranti tersebut adalah Peranti Pemantau Kesihatan yang memerlukan bekalam masukan minimum 1.7 V.