人體發電新功夫 低壓晶片真不賴

圖說:工研院資訊與通訊研究所吳誠文所長手持超低電壓晶片。

經濟部技術處的支持下,工研院發表「超低電壓晶片技術」研發成果。這項新技術將使未來許多電子產品的電源消耗大幅降低,甚至靠人體體溫就能發電,是一項兼顧「開源、節流」雙目標的最佳解決方案!這是項創新、前瞻的世界晶片設計趨勢,未來可廣泛應用於訊號、聲音、影像壓縮等多元化晶片設計與相關產品,工研院已積極進行多項專利佈局,預計能協助國內業者加速投入此領域商品開發,帶來新藍海商機。

工研院資訊與通訊研究所吳誠文所長表示,工研院開發的「超低電壓晶片技術」包含完整的設計流程和方法,以及多項低電壓低功耗的電路模組(包括:靜態記憶體、頻率產生器、溫度感測器、能量管理…等),屬於高度技術整合的系統單晶片,是目前國際研發機構與設計大廠競相發展的焦點。經由精密的電路設計,便可達到節省耗能、轉換與應用環境能源的功能,對於降低用電成本與環境保護,真是一舉二得。

吳誠文所長指出,「超低功耗視訊錄影系統晶片」是工研院整合中正大學、交通大學、台積電、晶心科技等技術資源與智慧產權的研發成果,是業界發展低能耗系統晶片與裝置的先驅,並同時建立超低電壓系統晶片設計與驗證流程。相較於傳統系統單晶片工作於1.2V的電壓,「超低功耗視訊錄影系統單晶片」處理器與H.264影像壓縮功能可在0.6V的低電壓條件下運作,功耗僅為傳統影像壓縮晶片的四分之一,部分核心電路的最低工作電壓甚至可以低至0.48V,適合應用於需要長時間錄影的行車記錄器、環境安全監控等。

吳誠文所長強調,「超低電壓晶片技術」也有利用環境能源來發電的創新功能。透過熱電原理(熱能轉換成電能),熱電晶片可利用人體所散發的熱能,經由晶片放大轉換成為電能,不但能善加使用人體體溫的能量,也可節省原來的電源消耗。而「靠人體體溫就能發電」的技術特點,也運用工研院自主開發、領先世界水準的「最大功率點追蹤技術」(Maximum Power Point Tracking)來提升能源轉換效率。它能有效利用熱、光、壓電等環境能量作為電能來源,達到雙重節能的目標。像是登山客佩載於頭上的照明燈具、人們隨身使用的手錶與智慧型手持裝置,或是心電圖貼片等長時間偵測身體訊號的醫療電子產品,均是富有潛力的發展項目。

超低電壓(Ultra-Low Voltage)晶片設計技術:為目前國際間重要的研發趨勢,它包含精密的類比與數位電路整合設計,包括英特爾與德儀等廠商紛紛於近年內發表超低電壓元件與處理器的相關技術成果,而工研院所發表的「超低電壓晶片技術」則屬於高度技術整合的系統單晶片,也是國際研發機構與設計大廠的競爭焦點。


圖說:小女孩手按壓超低電壓晶片,點亮耶誕樹上的LED燈。

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