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南京大学团队开发出面向侵入式脑机接口的高能效无线能量接收芯片
2 小时前
近日，南京大学电子科学与工程学院施毅教授与邱浩副教授团队在无线能量传输技术领域取得重要突破。针对侵入式脑机接口长期植入人体内部，依赖无线供能且散热受限的挑战，团队提出了一种新型高效率单级双输出稳压整流器拓扑。该拓扑可在半周期内同时为双输出充电，突破了传统时间复用模式的限制，显著提升了负载功率、供电电压质量及能量转换效率。此外，创新型电荷分配模式有效缓解了双输出负载失衡问题，通过自适应优化电荷分配，拓宽了额定输出电流范围，增强了电路的稳定性与适应性。该芯片采用0.18μm CMOS工艺流片验证，实测结果显示，在稳态下实现了92.2%的峰值效率及131mW的峰值负载功率，双输出电压分别稳定在3.3V和1.6V，最大纹波电压控制在50mV和75mV；在大负载切换（×15）情况下，实现了高速响应且避免了双输出间的耦合干扰。多项核心指标均刷新国际报道的最高记录。相关成果于4月16日在线发表于集成电路顶刊IEEE Journal of Solid-State Circuits (JSSC)，论文第一作者为电子科学与工程学院2024级博士生庄泉荣，共同通讯作者为邱浩副教授与施毅教授，IBM托马斯∙J∙沃森研究中心的张信研究员提供了指导。该研究得到了国家自然科学基金重点项目、首批海外优青项目、面上项目、创新研究群体项目等的资助，以及光电材料与芯片技术教育部工程中心、未来智能芯片交叉研究中心的支持。
