无线传感器网络广泛应用于环境、建筑、医疗和军事等领域。随着传感器中传感和传输器件体积的不断缩小，电池逐渐占用了无线传感网络节点的大部分体积，成为传感器小型化的瓶颈。目前，大部分的无线传感器网络节点使用两节AA电池供能。当电池能量耗尽时，就必须进行更换或者充电。对某些无线传感器网络，例如可植入医学传感器和动物追踪装置，电池更换比较困难。从传感器工作环境中获得能量，来驱动电路，既能消除电池体积的制约，又能有效延长传感器的寿命，成为国内外研究的热点。随着热电材料性能的不断改善，利用微小温差ΔT发电的温差发电机（Thermoelectric Generator，TEG），成为从环境中获取能量的一个很好的选择。但温差发电机所提供的电压较低，不能直接用作集成电路的工作电压。因此需要设计出一种DC-DC电源管理电路，对温差电偶发电机的输出电压进行提升，使其输出电压能够直接供给无线传感器使用。首先，介绍了温差电现象，分析其工作原理和工作特点。根据温差发电机的工作环境，输出电压和输出功率的特点，进行电学模型的建立，并将电学模型引入DC-DC升压转换器的设计仿真中。其次，选择合适的DC-DC升压转换器结构。升压转换器有两种不同的结构，一种要使用到电感，一种使用到电容。利用电感进行升压的Boost型结构需要使用到数值较大的电感才能够达到较高的工作效率，但在目前的集成电路工艺中很难实现这样的电感，因此选择使用电荷泵型结构。当电荷泵型升压转换器中使用金属-绝缘层-金属结构的电容时，电路能够达到较高的工作效率，并且在集成电路工艺中能够便捷的实现。然后，对电荷泵型DC-DC升压转换器电路进行整体设计，转换器结构包括两级电荷泵子结构，其中第一级电荷泵将温差发电机产生的低压升至1V左右的电压，供给第二级电荷泵作为电源电压使用。第二级电荷泵结构利用第一级电荷泵电路产生的电压工作，其中脉冲频率调制（Pulse Frequency Modulation, PFM）振荡器受到电压反馈回路和温度保护电路的控制，保证电路能够输出稳定的电压并且在芯片温度过高时，能够阻止电路继续工作，从而避免高温时电路失效。最后，利用GSMC0.18μmCMOS工艺对电路进行设计仿真，分析电路性能，并且画出了电路整体版图。仿真结果表明：①所设计的DC-DC升压转换器电路能够有效地将温差发电机所产生的0.2V低压上升至2.3V。②对电路的性能分析表明，与同类型的电路相比，该电路具有低功耗，高效率，高输出电压的特点。③该电路版图设计占用面积为489.6×693.4μm~2，并且没有使用到外接器件，能够实现全集成，满足为传感器供电的小型化要求。