作为物联网关键技术之一的传感器网络,近年来在射频识别、医疗监控系统、智能办公室、工业和军事方面得到广泛应用,也成为如今的研究热点。为满足无线传感器网络分布广、寿命长、成本低等要求,采用能量采集系统代替传统的电池供电正在成为一种趋势。然而,将环境周围分布式能量转换成可使用电能的转换技术需要解决诸多电路设计挑战。本论文主要针对生活中常见的低频微弱能量例如振动能、电磁能进行收集,设计了一个交流-直流的低压高效转换电路。这其中的主要挑战有:低压启动、能量高效转换、输出电压调节等。转换电路主要包括三个部分:低压自启动整流电路,异步直流-直流升压电路以及反馈调节电路。相较于现有研究,本文主要的创新点有:第一,系统采取了冷启动(Cold-Start)技术,避免了额外的外接电池,即可实现低电压启动;第二,系统采用了异步直流-直流升压电路,去除了时钟产生电路以及运算放大器,控制电路仅需要两个比较器,从而降低了对启动电压的要求以及减少控制电路的静态功耗;第三,反馈调制电路使得系统能够有效的输出稳定的直流电压,保护后级电路,从而提升系统的实用性。本次转换电路是在XFAB 0.18μm CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)工艺下进行设计。经过仿真表明转换电路在开环工作状态下,仅需要输入幅度为300 mV的输入电压下,系统可以输出大于1V的输出电压以及大于100μW的能量,最高转换效率可达90%以上,最低启动电压为200 mV(AC幅值)。加入调制模块后,输出电压可以稳定在1V,纹波电压为15mV。通过加入低压自启动整流电路与异步直流升压电路,该转换电路实现了高效的交流-直流电压转换,并且大幅度的降低了对输入源的要求,可广泛应用在无线传感器节点的供电系统中。