Conception de systèmes de gestion d'énergie pour microsystèmes autonomes

Cette these presente de nouvelles approches pour la gestion d'energie dans un microsysteme autonome. Le microsysteme autonome est la nouvelle generation des nœuds de capteurs sans fil. Le microsysteme autonome est alimente via un microgenerateur qui recolte l'energie ambiante. Cette these s'est deroulee dans le cadre du projet europeen VIBES (VIBration Energy Scavenging FP6 IST-1-STREP-507911). Ce projet s'interesse a recolter l'energie ambiante issue de vibrations mecaniques. La problematique dans la conception du module de gestion d'energie est la tres basse tension (dizaines de millivolts), et l'ultra basse puissance (centaine de nanowatts) fournie par le microgenerateur. Trois approches sont proposees dans cette these. La premiere approche est une technique pour l'amplification de la tension du microgenerateur. Celle-ci est verifiee par l'application d'une technique de commutation dite SSH (Synchronized Switch Harvesting). Cette technique est validee pour des generateurs de taille centimetrique. L'influence de la reduction d'echelle sur cette technique est etudiee, et une technique plus convenable pour les microgenerateurs est proposee. La deuxieme approche est l'utilisation d'un multiplicateur de tension. Ce multiplicateur joue le role d'un AC/DC et DC/DC. Il accepte une tension d'entree d'amplitude tres faible (dizaines de millivolts). Le fonctionnement du multiplicateur a ces tres basses tensions est base sur une nouvelle structure de diode a tres basse tension de seuil. La troisieme approche est la proposition d'un convertisseur AC/DC ultra basse consommation (dizaines de nanowatt). Ce convertisseur peut rectifier des signaux d'amplitude de l'ordre de quelques millivolts. Les trois approches sont implementees en utilisant deux technologies de fabrication de circuits integres.