The invention discloses a piezoelectric cantilever voltage automatic regulating circuit based on detecting current zero, which includes parallel synchronous switching inductance rectifying circuit and adaptive switching control circuit; parallel synchronous switching inductance rectifying circuit includes parallel synchronous switching inductance circuit and bridge rectifying circuit, parallel synchronous switching inductance circuit is composed of inductance and switching branch in series, switching branch. The circuit consists of two parallel branches, one branch is connected in series with the fifth diode and the PMOS switch, the other branch is connected in series with the sixth diode and the NMOS switch; the adaptive switch control circuit includes the reference voltage circuit, the D flip-flop circuit and the comparator circuit, and the positive rectifier voltage terminal of the rectifier capacitor is connected with the reference voltage circuit, which is provided for the comparator circuit. Input reference voltage. The invention reduces waste in the process of charge transmission, thereby improving the output power outside the natural frequency of the device.
【技术实现步骤摘要】
一种基于检测电流零点的压电悬臂梁电压自动调理电路
本专利技术属于压电振动能量收集领域,更具体的说,是涉及一种基于检测电流零点的压电悬臂梁电压自动调理电路。
技术介绍
通过压电悬臂梁将自然环境中的机械振动能量转化为电能为微型传感器节点供电是一个热点研究方向。常见的压电能量收集器件具有悬臂梁结构,在实际应用中其主要的限制是:当环境中的振动频率偏离压电能量收集器件的固有频率时候,压电能量收集器件的输出功率会急剧下降,从而限制了压电能量收集器件的宽频应用。传统的桥式整流器由于无法调节输出电流和压电能量器件端口电压相位,在整流过程中存在电荷的浪费,因此无法提高固有振动频率之外的输出功率。电压自动调理电路作为一种非线性技术可以调节压电能量收集器件的输出电流与输出电压相位关系,从而提高在器件固有频率外的输出功率。
技术实现思路
针对传统桥式整流电路存在电荷浪费的问题,本专利技术公开了一种基于检测电流零点的压电悬臂梁电压自动调理电路,可以根据外界振动频率实时控制电压翻转过程。通过自适应控制电压翻转过程,可以调节压电能量收集器件的输出电流与输出电压相位关系,减少电荷传输过程中的浪费,从而提高在器件固有频率外的输出功率。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。本专利技术的基于检测电流零点的压电悬臂梁电压自动调理电路,包括并联同步开关电感整流电路和自适应开关控制电路;所述并联同步开关电感整流电路由并联同步开关电感电路和桥式整流电路并联组成,所述桥式整流电路由四个二极管和一个整流电容构成;所述并联同步开关电感电路由电感和开关支路串联构成,所述开关支路包括两条并联的支路,其中一条支路 ...
【技术保护点】
1.一种基于检测电流零点的压电悬臂梁电压自动调理电路,其特征在于,包括并联同步开关电感整流电路和自适应开关控制电路;所述并联同步开关电感整流电路由并联同步开关电感电路和桥式整流电路并联组成,所述桥式整流电路由四个二极管和一个整流电容(CRECT)构成;所述并联同步开关电感电路由电感(L)和开关支路串联构成,所述开关支路包括两条并联的支路,其中一条支路由第五号二极管(D5)和PMOS开关(S1)串联而成,另一条支路由第六号二极管(D6)和NMOS开关(S2)串联而成;所述自适应开关控制电路包括参考电压电路、D触发器(U1)和比较器电路,所述整流电容的正整流电压端连接参考电压电路,所述参考电压电路为比较器电路提供输入参考电压;所述D触发器(U1)的数据输入端口分别连接PMOS开关(S1)栅极和NMOS开关(S2)栅极,所述D触发器(U1)的互补输出端口分别连接PMOS开关(S1)栅极和NMOS开关(S2)栅极,所述D触发器(U1)的时钟输入端口连接比较器电路的输出端,所述D触发器(U1)的清零端口和预置端口均接地(GND)。
【技术特征摘要】
1.一种基于检测电流零点的压电悬臂梁电压自动调理电路,其特征在于,包括并联同步开关电感整流电路和自适应开关控制电路;所述并联同步开关电感整流电路由并联同步开关电感电路和桥式整流电路并联组成,所述桥式整流电路由四个二极管和一个整流电容(CRECT)构成;所述并联同步开关电感电路由电感(L)和开关支路串联构成,所述开关支路包括两条并联的支路,其中一条支路由第五号二极管(D5)和PMOS开关(S1)串联而成,另一条支路由第六号二极管(D6)和NMOS开关(S2)串联而成;所述自适应开关控制电路包括参考电压电路、D触发器(U1)和比较器电路,所述整流电容的正整流电压端连接参考电压电路,所述参考电压电路为比较器电路提供输入参考电压;所述D触发器(U1)的数据输入端口分别连接PMOS开关(S1)栅极和NMOS开关(S2)栅极,所述D触发器(U1)的互补输出端口分别连接PMOS开关(S1)栅极和NMOS开关(S2)栅极,所述D触发器(U1)的时钟输入端口连接比较器电路的输出端,所述D触发器(U1)的清零端口和预置端口均接地(GND)。2.根据权利要求1所述的基于检测电流零点的压...
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