如今,便携式设备和无线传感器网络得到了人们的广泛使用。这些电子设备通常使用电池供电,但在一些偏远地区,由于电池的更换和维护非常困难,如何给这些设备供电成为难题,因此,人们对于微小功率能源的收集和利用产生了极高的关注与重视。采用环境中的微功率能量给这些设备供电已经成为可能。而在能量收集系统中如何实现能量收集、升压以及为负载供电成为本文主要的研究问题。DC-DC转换器因其响应速度快、功耗小、电源效率高等优点,成为能量收集系统的首选方案。因此,本文设计了一种可用于微功率能量收集的Boost DC-DC转换器。通过分析能量收集系统的应用背景、发展历程和研究现状,以及对常用的三种DCDC变换器优点及不足的分析,总结出适用于能量收集系统的供电模块所需具备的特性,采用Boost DC-DC作为转换器的拓扑结构,并且采用峰值电流反馈模式作为转换器的控制方式,该模式降低了环路补偿的难度,并提高了系统的响应速度。针对能量收集器其输出电压低这一问题,提出一种可以在低输入电压情况下工作的启动电路,其中内置的启动振荡器和电荷泵实现了超低输入电压启动,并且设置了辅助功率管和辅助电压,加快了启动阶段。同时设计的电压检测电路在电路进入正常工作模式后关闭启动电路,降低了系统的功耗。本文提出的基于开路电压法的输入端采样的最大功率点跟踪电路,通过动态调节电感电流来使输入电压工作在最大功率点,使能量得到了很大程度的利用,系统始终以最大功率向负载输出能量。本文设计的用于微功率能量收集的Boost DC-DC转换器采用0.18μm的BCD工艺进行设计,可实现在0.4V?5V极宽的输入电压范围内工作,输出电压范围为1.6V?5.25V;在输入电压为1V时,系统效率高达80%以上;系统启动特性、线性瞬态与负载瞬态响应均稳定。