IEC 62830-3:2017

Semiconductor devices - Semiconductor devices for energy harvesting and generation - Part 3: Vibration based electromagnetic energy harvesting

IEC 62830-3:2017 describes terms, definitions, symbols, configurations, and test methods that can be used to evaluate and determine the performance characteristics of vibration based electromagnetic energy harvesting devices. This part of IEC 62830 specifies the methods of tests and the characteristic parameters of the vibration based electromagnetic energy harvesting devices for evaluating their performances accurately and practical use. It is applicable to energy harvesting devices for consumer, general industries, military and aerospace applications without any limitations of device technology, shape and size.

Dispositifs à semiconducteurs - Dispositifs à semiconducteurs pour récupération et génération d'énergie - Partie 3: Récupération d'énergie électromagnétique basée sur des vibrations

L'IEC 62830-3:2017 présente des termes, des définitions, des symboles, des configurations et des méthodes d'essai qui peuvent être utilisés pour évaluer et déterminer les caractéristiques de performances de dispositifs de récupération d'énergie électromagnétique basée sur des vibrations. La présente partie de l'IEC 62830 spécifie les méthodes d'essais et les paramètres des caractéristiques des dispositifs de récupération d'énergie électromagnétique basée sur des vibrations pour évaluer leurs performances avec précision et leur utilisation pratique. La présente partie de l'IEC 62830 s'applique aux dispositifs de récupération d'énergie destinés à des applications grand public, industrielles, militaires et aérospatiales sans limitation sur la taille, la forme ou la technologie des dispositifs.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 27-Mar-2017
• ICS: 01 - GENERALITIES. TERMINOLOGY. STANDARDIZATION. DOCUMENTATION
• ICS: 31.080.99 - Other semiconductor devices
• Technical Committee: TC 47 - Semiconductor devices
• Drafting Committee: WG 7 - TC 47/WG 7
• Current Stage: PPUB - Publication issued
• Start Date: 21-Apr-2017
• Completion Date: 28-Mar-2017

Standards Content (Sample)

IEC 62830-3 ®
Edition 1.0 2017-03
INTERNATIONAL
STANDARD
NORME
INTERNATIONALE
colour
inside
Semiconductor devices – Semiconductor devices for energy harvesting and
generation –
Part 3: Vibration based electromagnetic energy harvesting

Dispositifs à semiconducteurs – Dispositifs à semiconducteurs pour
récupération et génération d'énergie –
Partie 3: Récupération d'énergie électromagnétique basée sur des vibrations

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récupération et génération d'énergie –

Partie 3: Récupération d'énergie électromagnétique basée sur des vibrations

INTERNATIONAL
ELECTROTECHNICAL
COMMISSION
COMMISSION
ELECTROTECHNIQUE
INTERNATIONALE
ICS 31.080.99 ISBN 978-2-8322-4141-7

– 2 – IEC 62830-3:2017 © IEC 2017
CONTENTS
FOREWORD . 4
1 Scope . 6
2 Normative references . 6
3 Terms and definitions . 6
3.1 General terms . 6
3.2 Electromagnetic transducer . 8
3.3 Characteristic parameters . 9
4 Essential ratings and characteristic parameters . 11
4.1 Identification and type . 11
4.2 Limiting values and operating conditions . 12
4.3 Additional information . 12
5 Test method . 12
5.1 General . 12
5.2 Electrical characteristics . 13
5.2.1 Test procedure . 13
5.2.2 Inductance . 14
5.2.3 Resonant frequency . 14
5.2.4 Bandwidth. 15
5.2.5 Damping ratio . 15
5.2.6 Quality factor . 16
5.2.7 Output voltage . 16
5.2.8 Output current . 17
5.2.9 Output power . 17
5.2.10 Optimal load impedance . 18
5.2.11 Maximum output power . 18
5.3 Mechanical characteristics . 19
5.3.1 Test procedure . 19
5.3.2 Temperature range . 20
5.3.3 Input vibration . 20
5.3.4 Temperature and humidity testing . 20
5.3.5 Shock testing . 20
Bibliography . 21

Figure 1 – General structure of a vibration based electromagnetic energy harvester . 7
Figure 2 – Conceptual diagram of a vibration based electromagnetic energy harvester . 8
Figure 3 – Equivalent circuit of a vibration based electromagnetic energy harvester . 9
Figure 4 – Test procedure of vibration based electromagnetic energy harvesters . 13
Figure 5 – Test setup for the electrical characteristics of a vibration based
electromagnetic energy harvester . 14
Figure 6 – Frequency response of a vibration based electromagnetic energy harvester . 15
Figure 7 – Amplitude decay plot to determine the damping ratio of vibration based
electromagnetic energy harvester . 16
Figure 8 – Output voltage of a vibration based electromagnetic energy harvester at
various external loads . 16
Figure 9 – Output currents of a vibration based electromagnetic energy harvester at
various output voltages . 17

Figure 10 – Output power of a vibration based electromagnetic energy harvester at
various external loads . 18
Figure 11 – Output power and voltage of a vibration based electromagnetic energy
harvester at various input vibrations. 18
Figure 12 – Block diagram of a test setup for evaluating the reliability of a vibration
based electromagnetic energy harvester . 19

Table 1 – Specification parameters for vibration based electromagnetic energy
harvesters . 12

– 4 – IEC 62830-3:2017 © IEC 2017
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
____________
SEMICONDUCTOR DEVICES – SEMICONDUCTOR DEVICES
FOR ENERGY HARVESTING AND GENERATION –

Part 3: Vibration based electromagnetic energy harvesting

FOREWORD
1) The International Electrotechnical Commission (IEC) is a worldwide organization for standardization comprising
all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of IEC is to promote
international co-operation on all questions concerning standardization in the electrical and electronic fields. To
this end and in addition to other activities, IEC publishes International Standards, Technical Specifications,
Technical Reports, Publicly Available Specifications (PAS) and Guides (hereafter referred to as “IEC
Publication(s)”). Their preparation is entrusted to technical committees; any IEC National Committee interested
in the subject dealt with may participate in this preparatory work. International, governmental and non-
governmental organizations liaising with the IEC also participate in this preparation. IEC collaborates closely
with the International Organization for Standardization (ISO) in accordance with conditions determined by
agreement between the two organizations.
2) The formal decisions or agreements of IEC on technical matters express, as nearly as possible, an international
consensus of opinion on the relevant subjects since each technical committee has representation from all
interested IEC National Committees.
3) IEC Publications have the form of recommendations
...