rongo

Mauruuru koe mo te toro ki Nature.He iti te tautoko a te putanga tirotiro e whakamahia ana e koe mo CSS. Mo te wheako pai, ka tūtohu koe kia whakamahi koe i tetahi putanga hou ake o te tirotiro (whakawetohia ranei te aratau hototahi ki Internet Explorer).I taua wa ano , ki te whakarite tautoko tonu, ka whakaatuhia e matou nga waahi kaore he momo me te JavaScript.
Ka taea e nga taputapu taapiri me nga tikanga tuhi iti-mahana te whakauru i nga momo hiko e pau ana i te mana me nga taputapu hiko i runga i nga taputapu ngawari i te utu iti. nga taputapu.Ko nga waahanga-whakauru, nga kaahiko, me nga parenga-ka mahi i nga mahi penei i te tātari, te rokiroki hiko mo te wa poto, me te ine ngaohiko, he mea nui ki te hikohiko hiko me te maha atu o nga tono. parenga me iahiko RLC mata-taia i runga i nga taputapu kirihou ngawari, me te whakaatu i te tukanga hoahoa ki te whakaiti i te raupapa aukati o nga whakauru kia taea ai te whakamahi i roto i nga taputapu hiko hiko .Ko te inductor me te parenga kua oti te whakauru ki roto i te arahiko kaiwhakarewa whakanui.Manufacture o nga ngongo tuku-marama waro me nga pākahiko lithium-ion ngawari.Ka whakamahia nga kaiwhakarite ngaohiko ki te whakakaha i nga diodes mai i te pākahiko, e whakaatu ana i te kaha o nga waahanga wahangu kua taia hei whakakapi i nga waahanga o te mata o mua i roto i nga tono kaitahuri DC-DC.
I nga tau kua pahure ake nei, kua whakawhanakehia te whakamahinga o nga momo taputapu ngawari i roto i nga taonga hiko me te waahi nui me te Ipurangi o Things1,2. Kei roto i enei ko nga taputapu hauhake kaha, penei i te photovoltaic 3, piezoelectric 4, me te thermoelectric 5;nga taputapu rokiroki hiko, penei i nga pākahiko 6, 7;me nga taputapu kai mana, penei i nga pukoro 8, 9, 10, 11, 12, me nga puna marama 13. Ahakoa he nui te ahunga whakamua i roto i nga puna hiko takitahi me nga kawenga, ko te whakakotahi i enei waahanga ki roto i te punaha hiko katoa e hiahia ana ki te hikohiko hiko. ka hinga i te rerekee i waenga i te whanonga tuku hiko me nga whakaritenga kawenga.Hei tauira, ka whakaputa te pākahiko i te ngaohiko rereke e ai ki te ahua o te utu. .Ka whakamahia e te hikohiko hiko nga waahanga hohe (transistors) ki te mahi i nga mahi whakawhiti me te whakahaere, tae atu ki nga waahanga hāngū (whakauru, capacitors, me te parenga). , ka whakamahia he puri hei whakaiti i te ngaohiko ripple, a ko te inenga ngaohiko e hiahiatia ana mo te whakahaere urupare ka mahia ma te whakamahi i te kaiwehewehe parenga.
Ko nga taputapu hiko hiko e pai ana mo nga taputapu kakahu (penei i te pulse oximeter 9) me maha nga volts me etahi milliamps, ko te tikanga ka mahi i roto i te awhe auau o nga rau o kHz ki te maha MHz, me te hiahia kia maha nga μH me te maha o nga μH inductance me te capacitance μF he 14 ia. Ko te tikanga tuku iho mo te hanga i enei iahiko ko te whakakoi i nga waahanga motuhake ki te papa taiawhio (PCB). o waho, ka tuku ia iahiko ritenga, na te mea he nui rawa te inductance me te capacitance e hiahiatia ana hei whakatinana i roto i te silicon.
Ina whakaritea ki te hangarau hangahanga PCB tuku iho, he maha nga painga o te hanga o nga taputapu hiko me nga iahiko na roto i te mahinga taapiri taapiri i runga i te ngawari me te utu. me te honohono, ka taea e te tuhi te hanga i nga waahanga maha i te wa kotahi, he iti noa nga waahanga tukatuka me te iti ake o nga puna o nga rauemi15. Ko te whakamahi i nga tukanga taapiri hei whakakapi i nga tukanga tangohanga penei i te whakaahua whakaahua me te tarai ka whakaiti ake i te uaua o te tukanga me te ururua rawa16, 17, 18, me te 19. I tua atu, ko nga waahi iti e whakamahia ana i roto i te tuhi he hototahi ki nga taputapu kirihou ngawari me te kore utu, ka taea te whakamahi i nga tukanga whakangao tere-tere ki te kapi i nga taputapu hiko 16, 20 mo nga waahanga nui. e kore e taea te tino mohio ki nga waahanga kua taia, kua whakawhanakehia nga tikanga ranu e hono ai nga waahanga hangarau o te mata (SMT) ki nga taputapu ngawari 21, 22, 23 i te taha o nga waahanga kua taia i nga wera iti. e tika ana ki te whakakapi i te maha o nga waahanga SMT ka taea me nga taapiri kua taia kia whiwhi i nga painga o nga tikanga taapiri me te whakapiki ake i te ngawari o te ara iahiko. Ko nga waahanga, me te aro nui ki te whakakapi i nga kaiwhakangungu SMT nui ki nga kaiwhakangungu torino mahere. ) me te tere o te tuhi, ahakoa ka kapi i nga waahi taumata-henemita He pera ano i etahi wa.Material 24.
Ko te ngaro o nga waahanga hiko o nga taputapu hiko hiko me whakaiti, na te mea ka pa te kaha o te ara iahiko ki te nui o te kaha e hiahiatia ana hei whakakaha i te punaha. resistance.No reira, ahakoa kua mahia etahi mahi ki te whakaiti i te parenga 25, 26, 27, 28 o nga coils kua taia, kei te kore tonu te kaha o te kaha o nga waahanga haahi mo nga taputapu hiko hiko. Ko nga waahanga i runga i nga taputapu ngawari kua hangaia hei mahi i roto i nga iahiko haruru mo te tautuhi auau reo irirangi (RFID) me nga kaupapa hauhake pūngao 10, 12, 25, 27, 28, 29, 30, 31. Ko etahi e arotahi ana ki te whakawhanaketanga rauemi, whakangao ranei me te whakaatu i nga waahanga whanui. 26, 32, 33, 34 kaore i te arotauhia mo nga tono motuhake. Engari, ko nga hiko hiko hiko penei i nga kaiwhakarite ngaohiko he maha nga wa e whakamahi ana i nga waahanga nui atu i nga taputapu haahi kua taia me te kore e hiahiatia he resonance, na reira ka hiahiatia nga hoahoa waahanga rereke.
I konei, ka whakaurua e matou te hoahoa me te arotautanga o nga kaitahuri-a-mata i roto i te awhe μH ki te whakatutuki i te aukati raupapa iti rawa me te mahi nui i nga iarere e pa ana ki te hikohiko hiko.Ka hangaia nga kaitarai-mata, nga puri, me nga parenga me nga uara waahanga rereke. i runga i nga taputapu kirihou ngawari.Ko te pai o enei waahanga mo nga hua hiko ngawari i whakaatuhia i te tuatahi i roto i te arahiko RLC ngawari. Ko te inductor me te parenga kua oti te whakauru ki te IC ki te hanga i te kaiwhakarite whakanui.Ka mutu, he diode rama-rama (OLED) ) ka hangaia he pākahiko lithium-ion ngawari, a ka whakamahia he kaiwhakahaere ngaohiko hei whakakaha i te OLED mai i te pākahiko.
Hei hoahoa i nga kaikokoti kua taia mo te hikohiko hiko, i tohu tuatahi matou i te inductance me te parenga DC o te raupapa o nga ahuahanga inductor i runga i te tauira pepa o naianei i whakaarohia i Mohan et al.35, me nga kaikokoti hanga o nga ahuahanga rereke hei whakapumau i te tika o te tauira.I roto i tenei mahi, i whiriwhiria he ahua porohita mo te inductor na te mea ka taea e te inductance teitei ake te 36 me te iti ake o te parenga i whakaritea ki te ahuahanga polygonal.Ko te awe o te waituhi. ka whakatauhia te momo me te maha o nga huringa ta i runga i te parenga. I whakamahia enei hua me te tauira ammeter ki te hoahoa 4.7 μH me 7.8 μH inductors kua arotauhia mo te iti o te aukati DC.
Ka taea te whakaahua i te inductance me te DC parenga o nga inductors torino e te maha o nga tawhā: te diameter o waho mahi, huri te whanui w me te mokowā s, te maha o nga hurihanga n, me te parenga rau kaiwhakahaere Rsheet. Ko te Whakaahua 1a e whakaatu ana i te whakaahua o te inductor porohita kua taia. me te n = 12, e whakaatu ana i nga tawhā āhuahanga e whakatau ana i tana whakaurunga.E ai ki te tauira ammeter a Mohan et al.35, ka tatauhia te inductance mo te raupapa ahuahanga inductor, kei hea
(a) He whakaahua o te inductor kua taia-mata e whakaatu ana i nga tawhā āhuahanga. Ko te diameter he 3 cm. Inductance (b) and DC resistance (c) of various inductor geometries. Ko nga raina me nga tohu e hono ana ki nga uara kua tatauhia me nga uara ine. (d,e) Ko nga parenga DC o nga whakauru L1 me L2 he mata kua taia ki te Dupont 5028 me te 5064H waituhi hiriwa.
I nga wa teitei, ka huri te paanga o te kiri me te kaha parapara i te parenga me te inductance o te inductor kia rite ki tona uara DC. Ko te inductor e tika ana kia mahi i te iti o te waa ka iti noa enei paanga, me te ahua o te taputapu hei inductance tonu. me te parenga tonu i roto i te raupapa.Na reira, i roto i tenei mahi, i tātarihia e matou te hononga i waenga i nga tawhā āhuahanga, te inductance, me te parenga DC, me te whakamahi i nga hua ki te whiwhi i te whakaurunga me te iti rawa o te parenga DC.
Ko te inductance me te parenga ka tatauhia mo te raupapa o nga tawhā āhuahanga ka taea te mohio ma te tuhi mata, a ko te tumanako ka puta te inductance i roto i te awhe μH. Ko nga diameter o waho o te 3 me te 5 cm, nga whanui raina o te 500 me te 1000 microns , a ka whakatauritea nga momo hurihanga.I roto i te tatauranga, e kiia ana ko te parenga pepa he 47 mΩ/□, e rite ana ki te 7 μm matotoru Dupont 5028 paparanga kaiwhakahaere microflake hiriwa kua taia ki te mata mata 400 me te tautuhinga w = s.The Ko nga uara o te inductance me nga uara parenga e whakaatuhia ana i te Whakaahua 1b me te c. E matapae ana te tauira ka piki ake te inductance me te parenga i te mea ka piki te diameter o waho me te maha o nga huringa, ka heke ranei te whanui o te raina.
Hei arotake i te tika o nga matapae tauira, i hangaia nga kaikokoti o nga momo ahuahanga me nga inductances ki runga i te tïpako polyethylene terephthalate (PET). te uara e tumanakohia ana, ko te nuinga na nga huringa o te matotoru me te riterite o te waituhi kua whakatakotoria, ko te inductance i whakaatu te pai o te whakaaetanga me te tauira.
Ka taea te whakamahi i enei hua ki te hoahoa i te inductor me te inductance e hiahiatia ana me te iti rawa o te DC resistance.Hei tauira, me whakaaro ko te inductance o te 2 μH e hiahiatia ana. Ko te ahua 1b e whakaatu ana ka taea te whakatutuki i tenei whakaurunga me te diameter o waho o te 3 cm, he whanui raina. o te 500 μm, me te hurihanga 10. Ka taea ano te hanga i taua inductance ma te whakamahi i te 5 cm te diameter o waho, 500 μm te whanui raina me te 5 hurihanga ranei 1000 μm te whanui raina me te 7 huri (penei i te ahua). i roto i te ahua 1c, ka kitea ko te iti rawa o te parenga o te inductor 5 cm me te whanui raina o te 1000 μm he 34 Ω, he 40% te iti iho i era atu e rua. me te iti o te parenga ka whakarapopotohia penei: Tuatahi, kowhiria te teitei o te diameter o waho e whakaaetia ana kia rite ki nga herenga mokowhiti e tukuna ana e te tono.Na, ko te whanui o te raina kia rite ki te nui ka taea i te wa e tutuki tonu ai te inductance e hiahiatia ana kia whiwhi i te reeti whakakii teitei. (Write (3)).
Na roto i te whakanui ake i te matotoru, te whakamahi ranei i tetahi rauemi ki te kawe teitei ake ki te whakaiti i te parenga o te pepa o te kiriata whakarewa, ka taea te whakaheke ake i te parenga DC me te kore e pa ki te whakauru. ka hangaia me te maha o nga paninga hei arotake i te huringa o te parenga. I te piki haere o te maha o nga paninga waituhi, ka iti haere te parenga i runga i te ahua e tumanakohia ana, e whakaatuhia ana i nga Whakaahua 1d me te e, ko nga kaiwhakauru L1 me L2, ia. Whakaatuhia ma te whakamahi i nga paparanga 6 o te paninga, ka taea te whakaheke i te parenga ki te 6 nga wa, me te whakahekenga teitei o te aukati (50-65%) ka puta i waenga i te paparanga 1 me te paparanga 2. I te mea he angiangi ia paparanga waituhi, he Ko te mata he iti te rahi o te matiti (400 rarangi mo ia inihi) ka whakamahia hei ta i enei whakaurunga, e taea ai e tatou te ako i te paanga o te matotoru o te kaikawe i runga i te aukati. Ko te matotoru rite (me te parenga) ka taea te tere ake ma te tuhi i te iti ake o nga paninga me te rahi o te matiti nui.Ka taea te whakamahi i tenei tikanga ki te whakatutuki i te parenga DC rite ki te inductor 6-coated i korerohia i konei, engari he tere ake te whakaputa.
Ko nga whika 1d me te e whakaatu ana ma te whakamahi i te waituhi tawerewere hiriwa ake DuPont 5064H, ka whakahekehia te parenga e te tauwehe e rua. i kitehia ko te iti o te kawe o te waituhi 5028 na te iti o te matūriki me te maha o nga waatea i waenga i nga matūriki i roto i te kiriata kua taia. I tetahi atu ringa, he nui ake te 5064H, he pai ake te whakarite i nga tawerewere, ka noho tata ki te nuinga. hiriwa.Ahakoa he angiangi ake te kiriata i hangaia e tenei mangumangu i te waituhi 5028, me te paparanga kotahi o te 4 μm me te 6 paparanga o te 22 μm, he ranea te pikinga o te kawe hei whakaiti i te aukati katoa.
Ka mutu, ahakoa ka whakawhirinaki te inductance (write (1)) ki te maha o nga huringa (w + s), ko te parenga (wharite (5)) ka whakawhirinaki anake ki te whanui raina w. Ka taea te whakaheke ake.Ko nga whakaurunga taapiri e rua L3 me te L4 kua hangaia kia whai w = 2s me te whanui nui o waho, e whakaatuhia ana i te Ripanga 1. Kei te hangaia enei inductors me nga papahanga 6 o te DuPont 5064H paninga, pera i whakaaturia i mua, hei whakarato i te mahi teitei.Ko te inductance o L3 ko 4.720 ± 0.002 μH me te parenga ko 4.9 ± 0.1 Ω, i te mea ko te inductance o L4 ko 7.839 ± 0.005 μH me 6.9 ± 0.1 Ω, e pai ana ki te whakatauira ki te tauira. te whakanui ake i te matotoru, te kawe, me te w/s, ko te tikanga kua piki ake te owehenga L/R i te nui ake o te raupapa o te rahi e pa ana ki te uara i te Whakaahua 1.
Ahakoa te iti o te parenga DC he mea whakaari, ko te arotake i te pai o nga whakaurunga mo nga taputapu hiko hiko e mahi ana i roto i te awhe kHz-MHz me tohu i nga iarere AC. Ko te ahua 2a e whakaatu ana i te ti'aturi o te awangawanga me te tauhohenga o te L3 me te L4. , ka noho tonu te parenga ki tona uara DC, i te mea ka piki te tauhohenga me te auau, ko te tikanga ko te inductance he rite tonu ki te tumanako. Ko te L3 ko te 35.6 ± 0.3 MHz me te L4 ko te 24.3 ± 0.6 MHz. Ko te ti'aturi auau o te tauwehe kounga Q (e rite ana ki te ωL/R) e whakaatuhia ana i te Whakaahua 2b.L3 me L4 ka eke ki nga ahuatanga kounga teitei o te 35 ± 1 me te 33 ± 1 i iarere o 11 me te 16 MHz, ia.Ko te inductance o te torutoru μH me te Q āhua teitei i te iarere MHz hanga enei inductors rawaka ki te whakakapi inductors mata-maunga tuku iho i roto i te iti-mana DC-DC pūtahuri.
Ko te parenga ine R me te tauhohenga X (a) me te tauwehe kounga Q (b) o nga whakauru L3 me L4 e hono ana ki te auau.
Hei whakaiti i te tapuwae e hiahiatia ana mo te puritanga kua hoatu, he pai ake te whakamahi i te hangarau puritanga me te kaha motuhake nui, e rite ana ki te ε tamau dielectric kua wehea e te matotoru o te dielectric. hei dielectric na te mea he teitei ake te epsilon i era atu o nga dielectrics pararopi-tukatuka otinga.Ka taia te paparanga dielectric i waenganui i nga kaikawe hiriwa e rua hei hanga i te hanganga whakarewa-dielectric-metal.Ko nga punga he maha nga rahi i roto i te henimita, e whakaatuhia ana i te Whakaahua 3a , ka hangaia ma te whakamahi i nga papa e rua, e toru ranei o te waituhi dielectric ki te pupuri i te hua pai. Ko te ahua 3b e whakaatu ana i te moroiti SEM whiti-wahanga o te punga tohu i hangaia me nga papahanga e rua o te dielectric, me te katoa o te matotoru dielectric o 21 μm. Ko nga hiko o runga me raro. he paparanga kotahi me te paparanga-ono 5064H. Ka kitea nga matūriki barium titanate rahi-micron i te ahua SEM na te mea ko nga waahi kanapa e karapotia ana e te binder waro pouri.Ko te waituhi dielectric e whakamakuku pai ana i te hiko o raro me te hanga i tetahi atanga marama ki te kiriata whakarewa kua taia, pera i te whakaaturanga me te whakanui teitei ake.
(a) He whakaahua o te punga me nga waahi rereke e rima.(b) Whakawhiti-wahanga SEM micrograph o te punga e rua nga paparanga o te dielectric, e whakaatu ana i te barium titanate dielectric me nga hiko hiko. paparanga dielectric me nga waahi rereke, i ine ki te 1 MHz.(d) Te hononga i waenga i te puritanga, ESR, me te tauwehe mate o te puritanga 2.25 cm2 me nga paparanga 2 o te paninga dielectric me te auau.
He rite te puritanga ki te horahanga e tumanakohia ana.E whakaatu ana i te Whakaahua 3c, ko te kaha motuhake o te dielectric papa-rua he 0.53 nF/cm2, a ko te kaha motuhake o te dielectric papa-toru ko 0.33 nF/cm2. Ko enei uara e hono ana ki te 13. i inehia ano te kaha me te tauwehe tohanga (DF) ki nga iarere rereke, pera i te Whakaaturanga 3d, mo te puritanga 2.25 cm2 me nga papa e rua o te dielectric. I kitea e matou he papatahi te punga i roto i te awhe auau o te paanga, ka piki ake i te 20% mai i te 1 ki te 10 MHz, i te wa ano i te awhe, ka piki ake te DF mai i te 0.013 ki te 0.023. I te mea ko te tauwehenga tohanga ko te tauwehenga o te ngaronga o te kaha ki te kaha kei roto i ia huringa AC, ko te DF o 0.02 te tikanga ko te 2% o te mana whakahaere. e te pūnga iahiko ka pau.Ko te nuinga o te wa e whakaatuhia ana tenei mate ko te parenga raupapa e rite ana ki te auau (ESR) e hono ana i roto i te raupapa me te puri, e rite ana ki te DF/ωC.Kei te whakaatu i te Whakaahua 3d, mo nga iarere nui ake i te 1 MHz, He iti ake te ESR i te 1.5 Ω, a mo nga iarere nui ake i te 4 MHz, he iti ake te ESR i te 0.5 Ω.Ahakoa te whakamahi i tenei hangarau capacitor, ko nga capacitors μF-akomanga e hiahiatia ana mo nga kaitahuri DC-DC e hiahia ana he waahi tino nui, engari ko te 100 pF- Ko te awhe punga nF me te iti o te ngaro o enei punga ka pai mo etahi atu tono, penei i nga whiriwhiringa me nga iahiko resonant .Ka taea te whakamahi i nga tikanga rereke hei whakanui ake i te punga.Ko te roanga dielectric teitei ake ka piki ake te kaha motuhake 37;hei tauira, ka taea tenei ma te whakanui ake i te kukū o nga matūriki titanate barium i roto i te waituhi.Ka taea te whakamahi i te matotoru dielectric iti ake, ahakoa e hiahia ana tenei ki te hiko o raro me te iti ake o te ahua o te kirikiri hiriwa. Ka taea te whakatakoto i nga paparanga ma te tuhi inkjet 31, te gravure printing 10 ranei, ka taea te whakakotahi ki te mahinga panui mata.Ka mutu, ka taea te whakahiato i nga paparanga rereke maha o te konganuku me te dielectric ka taia me te hono whakarara, na reira ka piki ake te kaha o te 34 mo ia waahanga waahanga. .
Ko te whakawehenga ngaohiko he mea hanga mai i nga parenga takirua ka whakamahia hei mahi inenga ngaohiko e hiahiatia ana mo te whakahaere urupare a te kaiwhakarite ngaohiko. he iti nga taputapu. I konei, i kitea ko te parenga pepa o te waituhi waro-mata-papa kotahi he 900 Ω/□. Ka whakamahia enei korero hei hoahoa i nga parenga raina e rua (R1 me R2) me te parenga nakahi (R3). ) me nga parenga whakaingoa 10 kΩ, 100 kΩ, me te 1.5 MΩ. Ko te parenga i waenga i nga uara ingoa ka tutuki ma te tuhi kia rua, kia toru nga paparanga waituhi, penei i te Whakaahua 4, me nga whakaahua o nga parenga e toru. Hanga 8- 12 nga tauira o ia momo;i roto i nga take katoa, ko te inenga paerewa o te parenga he 10% iti iho ranei.Ko te huringa parenga o nga tauira e rua, e toru ranei nga papa o te paninga ka iti ake te ahua o nga tauira me te paparanga kotahi. a ko te whakaaetanga tata me te uara ingoa e tohu ana ka taea te tiki tika etahi atu parenga o tenei awhe ma te whakarereke i te ahuahanga parenga.
E toru nga ahuahanga parenga rereke me nga tau rereke o nga paninga waituhi parenga waro. Kei te taha matau nga whakaahua o nga parenga e toru.
Ko nga iahiko RLC he tauira pukapuka pukapuka matarohia o te whakakotahitanga parenga, inductor, me te punga iahiko hei whakaatu me te manatoko i te whanonga o nga waahanga haungu kua whakauruhia ki roto i nga iahiko kua oti te ta. 25 kΩ parenga e hono ana ki a raatau. Ko te whakaahua o te ara iahiko ngawari e whakaatuhia ana i te Whakaahua 5a. Ko te take mo te whiriwhiri i tenei huinga raupapa-whakarara motuhake ko tana whanonga e whakatauhia ana e ia o nga waahanga rereke e toru, na te mea Ka taea te tohu me te arotake i nga mahi o ia waahanga. Ma te whakaaro ki te 7 Ω raupapa parenga o te inductor me te 1.3 Ω ESR o te puritanga, i tatauhia te whakautu auau e tumanakohia ana o te ara iahiko. Kei te whakaatuhia te hoahoa ara iahiko i te Whakaahua 5b, me te tatauranga Ko te kaha kaha o te kaha me te waahanga me nga uara ine e whakaatuhia ana i roto i nga Whakaahua 5c me te d. I nga iarere iti, ko te kaha o te kaha o te punga te tikanga ka whakatauhia te whanonga o te iahiko e te parenga 25 kΩ. ka heke te ara LC;he capacitive te katoa o te whanonga ara iahiko tae noa ki te 2.0 MHz te auau haruru. I runga ake i te auau orooro, ka rangatira te impedance inductive. E whakaatu marama ana te Whakaahua 5 i te pai o te whakaaetanga i waenga i nga uara kua tatauhia me te ine puta noa i te awhe auau katoa. Ko te tikanga ko te tauira i whakamahia i konei (he mea tino pai nga whakaurunga me nga punga hiko me te aukati raupapa) he tika mo te matapae i te whanonga iahiko i enei iarere.
(a) He whakaahua o te ara iahiko RLC kua taia-mata e whakamahi ana i te huinga rangatū o te inductor 8 μH me te puritanga 0.8 nF e whakarara ana ki te parenga 25 kΩ.(b) Tauira iahiko tae atu ki te rangatū parenga o te inductor me te puritanga.(c ,d) Te kaha kaha kaha (c) me te wahanga (d) o te ara iahiko.
Ka mutu, ka whakatinanahia nga inductors me nga parenga i roto i te kaiwhakatairanga whakanui.Ko te IC e whakamahia ana i tenei whakaaturanga ko Microchip MCP1640B14, ko te PWM-a-te-PWM-a-te-a-te-a-te-a-ringa me te auau whakahaere o te 500 kHz. Kei te whakaatuhia te hoahoa ara iahiko i te Whakaahua 6a.A 4.7 μH inductor me rua pūnga (4.7 μF me 10 μF) e whakamahia ana hei huānga rokiroki pūngao, me te rua o parenga e whakamahia ana ki te ine i te ngaohiko putanga o te mana urupare.Tīpakohia te uara ātete ki te whakatika i te ngaohiko whakaputa ki te 5 V. Ka hangaia te ara iahiko i runga i te PCB, a ka inehia ana mahi i roto i te aukati kawenga me te awhe ngaohiko whakauru o te 3 ki te 4 V ki te whakataurite i te pākahiko lithium-ion i roto i nga momo momo utu. te kaha o nga kaikokoto SMT me nga parenga. Ka whakamahia nga kaitakawaenga SMT i roto i nga keehi katoa na te mea he nui rawa te punga e hiahiatia ana mo tenei tono kia oti me nga punga kua taia.
(a) Hoahoa o te iahiko whakauo ngaohiko.(b–d) (b) Vout, (c) Vsw, me (d) Nga ngaru o te ia e rere ana ki roto i te inductor, ko te ngaohiko whakauru he 4.0 V, ko te parenga kawenga he 1 kΩ, ka whakamahia te inductor kua taia ki te ine.Ka whakamahia nga parenga papaa me nga puri o te mata mo tenei ine.(e) Mo nga momo aukati kawenga me nga ngaohiko whakauru, ko te pai o nga iahiko whakahaere ngaohiko ma te whakamahi i nga waahanga maunga katoa o te mata me nga whakaurunga me nga parenga.(f ) Te ōwehenga kakama o te whakairinga mata me te ara iahiko kua taia i te (e).
Mo te 4.0 V ngaohiko whakauru me te 1000 Ω te aukati kawenga, ko nga ahua ngaru i ine ma te whakamahi i nga inductors kua taia e whakaatuhia ana i te Whakaahua 6b-d. Ko te ahua 6c e whakaatu ana i te ngaohiko i te tauranga Vsw o te IC;ko te ngaohiko inductor ko Vin-Vsw. Ko te ahua 6d e whakaatu ana i te waa e rere ana ki roto i te whakauru. o nga waahanga kua taia ki nga waahanga SMT. Ko te kaha i inehia ma te whakamahi i nga waahanga SMT he rite ki te uara e tumanakohia ana i hoatu ki te pepa raraunga a te kaihanga 14. I te naianei whakauru teitei (he iti te aukati kawenga me te iti o te ngaohiko whakauru), he tino iti iho te pai o nga whakaurunga kua taia i te ko te SMT inductors e tika ana ki te teitei o te raupapa resistance.Heoi, ki te teitei o te ngaohiko whakauru me te teitei o te putanga o naianei, ka iti ake te nui o te mate o te parenga, a ka timata te mahi o nga inductors taia ki te whakatata atu ki tera o nga inductors SMT.Mo nga kawenga kawenga> 500 Ω me Vin = 4.0 V ranei> 750 Ω me Vin = 3.5 V, te kaha o te inductors tā he nui atu i te 85% o SMT inductors.
Ko te whakatairite i te ahua ngaru o naianei i te Whakaahua 6d me te mate o te mana ine e whakaatu ana ko te mate parenga i roto i te inductor te take matua o te rerekeetanga o te pai i waenga i te taiawhio kua taia me te iahiko SMT, pera i te mea e tumanakohia ana.Ko te mana whakauru me te mana whakaputa i whanganga i te 4.0 V ngaohiko whakauru me te 1000 Ω te aukati kawenga he 30.4 mW me te 25.8 mW mo nga iahiko me nga waahanga SMT, me te 33.1 mW me te 25.2 mW mo nga iahiko me nga waahanga kua taia. ara iahiko me nga waahanga SMT. Ko te naianei inductor RMS i tatauhia mai i te ahua ngaru i te Whakaahua 6d he 25.6 mA.I te mea ko te 4.9 Ω te awangawanga o te raupapa, ko te 3.2 mW te ngaronga mana e tumanakohia ana. Ko te 96% tenei o te rereketanga o te mana 3.4 mW DC i whanganga. I tua atu, ka hangaia te ara iahiko me nga kaiwhakangungu kua taia me nga parenga kua taia me nga kaiwhakauru kua taia me nga parenga SMT, a karekau he rereketanga o te whai huatanga i kitea i waenga i a raatau.
Na ka hangahia te kaiwhakahaere ngaohiko ki runga i te PCB ngawari (ka whakaatuhia te mahinga o te ara iahiko me te waahanga SMT i te Whakaaturanga Tāpiri S1) ka hono i waenga i te pākahiko lithium-ion ngawari hei puna hiko me te raupapa OLED hei uta.E ai ki a Lochner et al.9 Ki te hanga OLED, ka pau ia pika OLED i te 0.6 mA i te 5 V. Ka whakamahia e te pākahiko lithium cobalt oxide me te graphite hei cathode me te anode, he mea hanga na te paninga mata o te takuta, koinei te tikanga o te whakaputa pākahiko.7 Ko Ko te kaha o te pākahiko he 16mAh, ko te ngaohiko i te wa o te whakamatautau he 4.0V. Ko te ahua 7 e whakaatu ana i te whakaahua o te ara iahiko i runga i te PCB ngawari, e whakakaha ana i nga pika OLED e toru e hono ana i te whakarara. nga taputapu ngawari me te waro hei hanga i nga punaha hiko uaua ake.
He whakaahua o te ara iahiko kaitao ngaohiko i runga i te PCB ngawari ma te whakamahi i nga whakaurunga me te parenga, e whakamahi ana i nga pākahiko lithium-ion ngawari hei whakakaha i nga rama rama e toru.
Kua whakaatuhia e matou nga whakaurunga mata, nga capacitors me nga parenga me te maha o nga uara i runga i nga taputapu PET ngawari, me te whainga ki te whakakapi i nga waahanga o te mata i roto i nga taputapu hiko hiko. , me te raina whanui-mokowā whanui ōwehenga, me te whakamahi i te paparanga matotoru o te waituhi iti-atete.Ka whakauruhia enei waahanga ki roto i te taiawhio RLC kua oti te ta me te ngawari, me te whakaatu i te whanonga hiko e matapaehia ana i roto i te awhe auau kHz-MHz, ko te mea nui rawa atu. hiahia ki te hiko hiko.
Ko nga keehi whakamahi angamaheni mo nga taputapu hiko hiko kua taea te mau, kua whakauruhia ranei e te hua nga punaha hiko ngawari, e whakakahangia ana e nga pākahiko rechargeable (penei i te lithium-ion), ka taea te whakaputa i nga ngaohiko rereke e ai ki te ahua o te utu. taputapu hiko pararopi) e hiahia ana te ngaohiko tonu, teitei ake ranei i te whakaputanga ngaohiko e te pākahiko, ka hiahiatia he kaiwhakahaere ngaohiko. o 5 V mai i te ngaohiko taurangi hiko supply mana.I roto i etahi momo o te kawenga o nāianei me te ngaohiko whakauru, te pai o tenei ara iahiko nui ake 85% o te kakama o te ara iahiko whakahaere te whakamahi i te mata Maunga inductors me parenga.Ahakoa rauemi me te arotautanga āhuahanga, Ko nga ngaronga parenga i roto i te inductor tonu te take whakatiki mo te mahi ara iahiko i nga taumata o naianei teitei (te naianei whakauru nui atu i te 10 mA). o te IC.I te mea he maha nga taputapu kua taia me nga taputapu kaiao e hiahia ana ki te iti o te au, penei i nga OLED iti e whakamahia ana i roto i ta maatau whakaaturanga, ka taea te whakaaro he pai nga inductors hiko mo enei tono. teitei ake te kaha o te kaitahuri ka taea te whakatutuki.
I roto i tenei mahi, ka hangaia te kaiwhakahaere ngaohiko i runga i te PCB tuku iho, te PCB ngawari me te hangarau whakakikorua o nga waahanga o te mata, i te wa e hangaia ana te waahanga kua tuhia ki runga i te waahanga motuhake. Ko nga kiriata kua taia me tuku i nga waahanga hauhau, me te hononga i waenga i te taputapu me te papa o te mata o te papa whakapiri, kia taia ki runga i tetahi substrate.Tenei, me te whakamahi i nga taapiri whakahaere iti-mahana mo nga waahanga o te mata, ka whakaaetia. te taiawhio katoa kia hangaia i runga i nga taputapu utu iti (penei i te PET) me te kore e hiahiatia nga tukanga tangohanga penei i te PCB etching.Na reira, ko nga waahanga haahi i hangaia i roto i tenei mahi ka awhina i te huarahi mo nga punaha hiko ngawari e whakakotahi ana i te kaha me nga kawenga. me te hikohiko hiko teitei, te whakamahi i nga taputapu utu iti, te nuinga o nga tukanga taapiri me te iti Te maha o nga waahanga o te mata.
Ma te whakamahi i te kaituhi mata Asys ASP01M me te mata kowiri tira e whakaratohia ana e Dynamesh Inc., ko nga paparanga katoa o nga waahanga hauhau i taia ki runga i te papanga PET ngawari me te matotoru o te 76 μm. nga raina mo ia inihi mo te paparanga dielectric me te paparanga parenga.Whakamahia te kaha squeegee o 55 N, te tere tā o 60 mm/s, te tawhiti whati o 1.5 mm, me te squeegee Serilor ki te pakeke o te 65 (mo te whakarewa me te parenga. paparanga) 75 ranei (mo nga paparanga dielectric) mo te ta mata.
Ko nga paparanga whakahaere-ko nga whakaurunga me nga hoapaki o nga punga me nga parenga-e taia ana ki te DuPont 5082 me te DuPont 5064H te waituhi microflake hiriwa. Ka taia te parenga ki te DuPont 7082 waro conductor. Ka whakamahia.Ka mahia ia paparanga o te dielectric ma te whakamahi i te huringa taarua-rua (makuku-makuku) hei whakapai ake i te riterite o te kiriata.Mo ia wahanga, i tirohia te paanga o nga huringa taa maha ki runga i te mahinga o te waahanga me te rereketanga. he maha nga paninga o te mea kotahi i whakamarokehia i te 70 °C mo te 2 meneti i waenga i nga paninga. I muri i te tono i te koti whakamutunga o ia rauemi, ka tunua nga tauira ki te 140 °C mo te 10 meneti hei whakarite i te whakamaroketanga katoa.Ko te mahi whakatikatika aunoa o te mata. Ka whakamahia te pūreretā ki te whakahāngai i ngā paparanga o muri. Ko te whakapā ki te pokapū o te inductor ka tutuki ma te tapahi i te kohao i runga i te papa o te pokapū me nga tohu taatai ​​​​i te tuara o te tïpako me te DuPont 5064H waituhi. 5064H stencil printing.Hei whakaatu i nga waahanga kua tuhia me nga waahanga SMT i runga i te PCB ngawari e whakaatuhia ana i te Whakaahua 7, ka hono nga waahanga kua tuhia ma te whakamahi i te Circuit Works CW2400 conductive epoxy, a ko nga waahanga SMT e hono ana ma te whakapiri tuku iho.
Lithium cobalt oxide (LCO) me te graphite-based electrodes e whakamahia ana hei cathode me te anode o te pākahiko. % waro pango (Super P, Timcal) me te 10% polyvinylidene fluoride (PVDF, Kureha Corp.).) Ko te anode he ranunga o te 84wt% graphite, 4wt% waro pango me te 13wt% PVDF.N-Methyl-2-pyrrolidone (NMP, Sigma Aldrich) ka whakamahia ki te whakakore i te PVDF binder me te whakamarara i te slurry.Ko te slurry i whakakotahihia e te whakakorikori me te vortex mixer i te po.He 0.0005 inihi te matotoru kowiri tira me te 10 μm nickel foil ka whakamahia hei kaikohi o naianei mo te cathode me te anode. mm / s.Whakawerahia te hiko i roto i te oumu i te 80 °C mo nga haora 2 ki te tango i te whakarewa.Ko te teitei o te hiko i muri i te whakamaroke he 60 μm, a, i runga i te taimaha o te rauemi kaha, ko te kaha o te whakaaro ko te 1.65 mAh. /cm2.I tapahia nga electrodes ki te rahi o te 1.3 × 1.3 cm2 ka whakamahana i roto i te oumu korehau i te 140 ° C i te po, katahi ka hirihia ki nga peeke raima konumohe i roto i te pouaka karapu kapi-hauota.He otinga o te kiriata turanga polypropylene me Ko te anode me te cathode me te 1M LiPF6 i te EC/DEC (1:1) ka whakamahia hei hiko hiko.
Ko te OLED Green he poly (9,9-dioctylfluorene-co-n-(4-butylphenyl) -diphenylamine) (TFB) me te poly ((9,9-dioctylfluorene-2,7- (2,1,3-benzothiadiazole-). 4, 8-diyl)) (F8BT) kia rite ki te tikanga i tuhia ki Lochner et al.
Whakamahia te Dektak stylus profiler ki te ine i te matotoru o te kiriata. I tapahia te kiriata ki te whakarite i tetahi tauira whiti mo te tirotiro ma te matawai i te miihini hiko (SEM). kiriata me te whakaū i te inenga matotoru.I whakahaerehia te rangahau SEM i te ngaohiko whakatere o 20 keV me te tawhiti mahi angamaheni o 10 mm.
Whakamahia he ine inenga matihiko hei ine i te parenga DC, ngaohiko me te ia.Ka inehia te aukati AC o nga inductors, capacitors me nga iahiko ma te whakamahi i te mita Agilent E4980 LCR mo nga iarere kei raro i te 1 MHz me te Agilent E5061A ka whakamahia te tātari whatunga mo te ine i nga iarere i runga ake i te 500 kHz.Whakamahia te Tektronix TDS 5034 oscilloscope ki te ine i te ngaru ngaohiko ngaohiko.
Me pehea te whakahua i tenei tuhinga: Ostfeld, AE, me etahi atu.Tai mata i nga waahanga wahangu mo nga taputapu hiko hiko ngawari.science.Rep.5, 15959;doi: 10.1038/srep15959 (2015).
Nathan, A. et al.Te hikohiko ngawari: te papaaapapa kei nga waahi katoa.Tukatuka IEEE 100, 1486-1517 (2012).
Rabaey, JM Human Intranet: He waahi e tutaki ai nga roopu ki nga tangata.Pepa i whakaputaina i te Huihuinga Pakeha 2015 me te Whakaaturanga mo te Hoahoa, Aunoa me te Whakamatau, Grenoble, France.San Jose, California: EDA Alliance.637-640 (2015, Maehe 9- 13).
Krebs, FC etc.OE-A OPV demonstrator anno domini 2011.Energy environment.science.4, 4116–4123 (2011).
Ali, M., Prakash, D., Zillger, T., Singh, PK & Hübler, AC taia piezoelectric pūngao hauhake taputapu.Arā rawa pūngao.4.1300427 (2014).
Chen, A., Madan, D., Wright, PK & Evans, JW Dispenser-taa flat thick film thermoelectric pūngao generator.J.Micromechanics Microengineering 21, 104006 (2011).
Gaikwad, AM, Steingart, DA, Ng, TN, Schwartz, DE & Whiting, GL He pūhiko tānga-nui-a-te-nui ka taea te whakamahi ki te hiko i nga taputapu hiko.App Physics Wright.102, 233302 (2013).
Gaikwad, AM, Arias, AC & Steingart, DA Ko nga whanaketanga hou i roto i nga pākahiko ngawari kua taia: nga wero miihini, te hangarau ta me nga tirohanga a meake nei. Hangarau hiko.3, 305–328 (2015).
Hu, Y. etc.He punaha whakaata-nui e whakakotahi ana i nga taputapu hiko-nui me nga CMOS ICs mo te aro turuki i te hauora hanganga.IEEE J. Solid State Circuit 49, 513-523 (2014).