作者简介
张锐，中山大学电子与信息工程学院（微电子学院）集成电路工程专业硕士研究生，师从郭建平教授，研究方向为压电能量收集接口电路与最大功率点追踪技术。硕士期间，以第一作者在集成电路领域顶级会议 ISSCC 2026 发表论文一篇，相关工作入选 Highlight Paper；并围绕论文核心工作申请发明专利两项。在校期间获得中山大学优秀毕业论文等荣誉。
张锐与导师郭建平教授
论文概述
学位论文题目
应用于偏置翻转型压电能量收集的自适应最大功率点跟踪技术研究与芯片设计
指导老师
郭建平教授
研究背景和价值
无线传感器节点广泛应用于结构健康监测、工业检测和交通运维等场景，传统电池供电面临寿命有限、维护成本高等问题。压电能量收集可将环境振动转换为电能，为自供电传感节点提供长期运行可能，是推动当前物联网感知体系广泛部署的关键。
主要内容
论文围绕偏置翻转型压电能量收集中的最大功率点追踪问题展开研究。首先，提出基于输出功率检测的时间采样最大功率点追踪电路，将传统功率检测中的电压、电流采样和乘法运算转化为电感退磁时间检测，实现端到端最大功率输出。进一步地，提出基于偏置翻转的追踪锁定型最大功率点追踪电路，通过复用零电流检测信号实现无采样、全数字追踪，追踪完成后锁定最大功率点。测试结果表明，该芯片在 0.42 mm² 面积下实现 99.8% 峰值追踪效率和 17 nA 低静态电流。
创新点
1、提出基于时间采样的输出功率追踪方法，片内自适应控制，实现端到端最大功率输出。
2、提出追踪锁定型全数字最大功率点追踪电路架构，实现一次追踪、长期锁定。
3、复用零电流检测信号实现无采样追踪，降低功耗和电路复杂度。
导师点评
张锐的硕士论文针对无线传感器节点的长待机或自供电需求，系统研究了面向压电能量收集的最大功率点追踪技术，以实现更高的能量收集效率。论文选题明确、理论扎实，提出的追踪锁定型最大功率点追踪方法在追踪锁定、无采样追踪与低功耗实现方面具有鲜明创新性，相关研究成果不仅丰富了压电能量收集接口电路的设计方法，也为自供电微系统和无线传感网络节点的高效能量管理提供了新的技术思路和实现途径。
学海心路
硕士阶段的科研让我逐渐明白，真正有价值的工作往往不是一蹴而就的，而是在一次次推导、仿真、流片准备和测试验证中积累出来的。做芯片尤其需要静下心来，既要关注系统层面的思路，也要认真面对每一个电路细节。非常感谢郭建平老师在研究方向和科研方法上的指导，也感谢实验室同学在讨论、测试等方面的帮助。未来，我希望继续在芯片设计方向深耕，把更多想法做成真实、可靠、可验证的电路。
学长寄语
科研过程中遇到卡住、结果不如预期，都是很正常的过程。把问题拆小，把每一步工作做扎实，很多答案会在持续尝试中慢慢浮现。希望学弟学妹们多与老师、同学交流，在讨论中拓展思路；同时保持良好的节奏和状态，稳步前行。
