采用高Q值压电谐振器的微弱能量采集管理电路制造技术

本发明专利技术提供一种采用高Q值压电谐振器的微弱能量采集管理电路，包括上变频开关控制电路、动能存储控制电路、以及依次连接的能量采集源、无源低功耗上变频开关电路、压电谐振器动能存储电路、低阈值整流电路和储能电路；上变频开关控制电路连接于能量采集源与无源低功耗上变频开关电路之间，动能存储控制电路连接压电谐振器动能存储电路。本发明专利技术的一种采用高Q值压电谐振器的微弱能量采集管理电路，其通过高Q值压电谐振器的动能存储，大幅度提高压电谐振器电压幅度和功率输出，使得非常微弱的能量也能被管理电路收集，使得管理电路在低能量密度时高效获得大的功率输出，并将能量储存在大的电容或者可充电电池中，为较大功率的无线节点供能。

【技术实现步骤摘要】
采用高Q值压电谐振器的微弱能量采集管理电路
本专利技术涉及微弱能量采集管理电路领域，尤其涉及一种采用高Q值压电谐振器的微弱能量采集管理电路。
技术介绍
无线传感器网络已广泛应用于各种领域，然而，在许多实际应用场合，电池更换非常困难，甚至是不可能的。如在运动部件、高温、高压等危险地方。如果能够采集环境中的能量，为电子装置供能，成为一种切实可行的解决无线传感器能源供给的途径。但是采集自然环境能源时，信号是低频、随机变化的，能量密度非常低，有时甚至还无法达到一些电子元件的阈值，如二极管导通电压和有源器件的电源电压，因此，采用传统能量采集管理电路很难收集这样微弱的能量。压电谐振器(如石英晶振等)具有非常高的品质因数(Q值)，通过压电谐振器能够将弱的交流信号，谐振累积，得到更大的输出电压和瞬时功率。目前尚缺乏一种采用高Q值压电谐振器的低功耗能量采集管理电路来实现对非常微弱环境能量的高效转换与存储。
技术实现思路
针对上述现有技术中的不足，本专利技术提供一种采用高Q值压电谐振器的微弱能量采集管理电路，其通过高Q值压电谐振器的动能存储，大幅度提高压电谐振器电压幅度和功率输出，突破电子元件阈值的限制，使本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用高Q值压电谐振器的微弱能量采集管理电路，其特征在于，包括一上变频开关控制电路、一动能存储控制电路、以及依次连接的一能量采集源、一无源低功耗上变频开关电路、一压电谐振器动能存储电路、一低阈值整流电路和一储能电路；所述上变频开关控制电路连接于所述能量采集源与所述无源低功耗上变频开关电路之间，所述动能存储控制电路连接所述压电谐振器动能存储电路。

【技术特征摘要】
1.一种采用高Q值压电谐振器的微弱能量采集管理电路，其特征在于，包括一上变频开关控制电路、一动能存储控制电路、以及依次连接的一能量采集源、一无源低功耗上变频开关电路、一压电谐振器动能存储电路、一低阈值整流电路和一储能电路；所述上变频开关控制电路连接于所述能量采集源与所述无源低功耗上变频开关电路之间，所述动能存储控制电路连接所述压电谐振器动能存储电路。2.根据权利要求1所述的采用高Q值压电谐振器的微弱能量采集管理电路，其特征在于，还包括一DC-DC电路和至少一无线传感器，所述无线传感器通过所述DC-DC电路连接所述储能电路。3.根据权利要求2所述的采用高Q值压电谐振器的微弱能量采集管理电路，其特征在于，所述能量采集源包括压电换能器、电容换能器、感性换能器或纯阻换能器。4.根据权利要求3所述的采用高Q值压电谐振器的微弱能量采集管理电路，其特征在于，所述无源低功耗上变频开关电路包括：一上变频开关、一第一变压器和一第一电容，所述第一变压器的原边的第一端连接所述能量采集源的输出端，所述上变频开关连接于所述第一变压器的原边的第二端与所述能量采集源的输入端之间；所述第一电容与所述第一变压器的副边并联；所述上变频开关控制电路连接所述能量采集源的输出端和所述上变频开关。5.根据权利要求4所述的采用高Q值压电谐振器的微弱能量采集管理电路，其特征在于，所述压电谐振器动能存储电路包括：一压电谐振器子电路，所述压电谐振器子电路的第一端连接所述第一变压器的副边的第一端；一单刀双掷开关，所述单刀双掷开关的动端连接所述压电谐振器子电路的第二端；一第二电容，所述第二电容连接于所述单刀双掷开关...

【专利技术属性】
技术研发人员：李平，文玉梅，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海,31