Microgeração de energia elétrica através de radiofrequência
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Tipo de produção
Trabalho de Conclusão de Curso
Data
2023-12-06
Autores
Pedrosa, Fellipe da Silva
Jesus, James Arthur Mendes Machado de
Melnik, Miguel Montenegro
Zeron, Rafaella Cavalcante
Jesus, James Arthur Mendes Machado de
Melnik, Miguel Montenegro
Zeron, Rafaella Cavalcante
Orientador
Doria, Rodrigo Trevisoli
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Palavras-chave
geração de energia,radiofrequência,baixa potência,energy harvesting,radiofrequency,low power
Resumo
Visando aumentar a vida útil das baterias de dispositivos embarcados com baixo consumo de energia ou até mesmo substituí-las, o trabalho consiste em dimensionar um circuito de captação de energia através de ondas de radiofrequência. O circuito projetado é composto por antena, circuito de casamento de impedâncias, retificador e, para fins de otimização, pode contar com o uso de um multiplicador de tensão. A antena utilizada opera na faixa de frequência de 2400 MHz, na qual o sinal de entrada necessita estar direcionado e próximo à antena. O circuito de casamento de impedâncias garante a transferência máxima de potência para o retificador, que converte o sinal de corrente alternada em corrente contínua. Um multiplicador de tensão eleva a tensão de saída do retificador para alimentar o dispositivo desejado. A fim de validar o comportamento do circuito retificador, aplicou-se, em simulações, tensão eficaz de entrada igual à 100 mV e mensurou-se na saída um valor eficaz de aproximadamente 34 mV. As metodologias adotadas permitiram elaborar um protótipo experimental funcional condizente com os resultados obtidos nas simulações.
In order to increase the lifespan of batteries in low-power embedded devices or even replace them, the work involves designing a circuit for harvesting energy from radio frequency waves. The designed circuit consists of an antenna, impedance matching circuit, rectifier, and for optimization purposes, it may include the use of a voltage multiplier. The antenna operates in the frequency range of 2400 MHz, requiring the input signal to be directed and close to the antenna. The impedance matching circuit ensures maximum power transfer to the rectifier, which converts the AC signal into DC. A voltage multiplier raises the output voltage from the rectifier to power the desired device. To validate the rectifier circuit's behavior, simulations were conducted with an input effective voltage of 100 mV, resulting in an output effective value of approximately 34 mV. The adopted methodologies enabled the development of a functional experimental prototype consistent with the simulation results.
In order to increase the lifespan of batteries in low-power embedded devices or even replace them, the work involves designing a circuit for harvesting energy from radio frequency waves. The designed circuit consists of an antenna, impedance matching circuit, rectifier, and for optimization purposes, it may include the use of a voltage multiplier. The antenna operates in the frequency range of 2400 MHz, requiring the input signal to be directed and close to the antenna. The impedance matching circuit ensures maximum power transfer to the rectifier, which converts the AC signal into DC. A voltage multiplier raises the output voltage from the rectifier to power the desired device. To validate the rectifier circuit's behavior, simulations were conducted with an input effective voltage of 100 mV, resulting in an output effective value of approximately 34 mV. The adopted methodologies enabled the development of a functional experimental prototype consistent with the simulation results.