机电能量收集控制电路和控制方法技术

本申请实施例提供了一种机电能量收集控制电路和控制方法，所述控制电路包括：第一整流电路、第二整流电路、逻辑控制电路和开关电路；所述第一整流电路，用于收集所述机电开关处于第一状态时产生的第一电能；所述第二整流电路，用于收集所述机电开关处于第二状态时产生的第二电能；所述逻辑控制电路，当所述第一整流电路输出第一电平信号时，所述逻辑控制电路输出第一控制信号，使所述开关电路处于闭合状态，使所述第一整流电路收集的第一电能和所述第二整流电路收集的第二电能共同供电。本申请提供的机电能量收集控制电路提高了机电能量的收集效率，减少了机电开关的发电线圈匝数，从而使机电开关的成本更低、体积更小。

Control circuit and control method of electromechanical energy collection

【技术实现步骤摘要】
机电能量收集控制电路和控制方法
本申请涉及集成电路
，尤其涉及一种机电能量收集控制电路和控制方法。
技术介绍
机电能量收集控制技术主要应用于无线动能设备，无线动能设备通常包括发射端和接收端两部分，发射端的机电开关内置发电线圈，利用电磁感应原理，把动能转化为电能，为电源稳压电路和无线发射芯片供电，通过天线发射无线指令信号，接收端收到无线信号后，发出响应。机电开关由发电线圈、磁性材料和机械转动三部分组成，根据电磁感应发电原理，机电开关下压和回弹动作会产生电能，由于切割磁感线的方向不同，机电开关下压和回弹会产生极性不同的单脉冲电压。而机电开关下压和回弹之间的时间间隔至少是几百毫秒以上，远大于发射芯片工作所需要几毫秒到几十毫秒的时间。所以现有技术的机电能量收集控制电路在机电开关下压和弹起的动作下，会分别发射一组相同的无线指令，重复发射一组相同的指令没有实际意义，相当于只利用了机电开关下压的能量，使机电能量的收集效率降低。可见，现有技术中机电能量收集控制电路只利用了机电开关下压的能量，由于能量收集的低效，要确保发射芯片能有效的发射无线指令，需要采用能产生更大能量的机电开关型号，从而增加了产品成本。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一，为此，本专利技术的目的在于提供了一种机电能量收集控制电路和控制方法，能解决现有技术中只利用了机电开关下压的能量，降低了机电能量的收集效率，从而增加了机电开关的成本的问题。第一方面，本专利技术提供一种机电能量收集控制电路，所述控制电路包括：第一整流电路、第二整流电路、逻辑控制电路和开关电路；所述第一整流电路，与机电开关的第一输出端相连，用于收集所述机电开关处于第一状态时产生的第一电能；所述第二整流电路，与所述机电开关的第二输出端相连，用于收集所述机电开关处于第二状态时产生的第二电能；所述逻辑控制电路，与所述第二整流电路的输出端相连，用于当所述第二整流电路输出第一电平信号时，输出第一控制信号，使所述开关电路处于闭合状态，还用于当所述第二整流电路输出第二电平信号时，输出第二控制信号，使所述开关电路处于断开状态；所述开关电路，与所述第一整流电路的输出端相连，还与所述第二整流电路的输出端相连，还与所述逻辑控制电路的输出端相连，用于当所述开关电路处于闭合状态时，使所述第一整流电路收集的第一电能和所述第二整流电路收集的第二电能共同供电；其中，所述机电开关的第一状态和第二状态属于一个工作周期。可选地，在所述第二整流电路与所述逻辑控制电路之间，所述控制电路还包括：电压检测电路，与所述电压检测电路的输入端与所述第二整流电路的输出端相连，用于将所述第二整流电路的输出电压与预设的阈值电压进行比较；稳压电路，所述稳压电路的第一输入端与所述第二整流电路的输出端相连，与所述稳压电路的第二输入端与所述电压检测电路的输出端相连，用于根据所述电压检测电路输出的比较结果，输出与所述比较结果相匹配的稳定电压。可选地，所述控制电路还包括：第一保护电路，与所述第一整流电路相连，用于防止所述第一整流电路的输出电压高于预设电压；第二保护电路，与所述第二整流电路相连，用于防止所述第二整流电路的输出电压高于预设电压；滤波电路，与所述稳压电路的输出端相连，用于对所述稳压电路的输出电压滤波。可选地，所述第一整流电路包括：第一二极管，所述第一二极管的阳极与所述机电开关的第一输出端相连；第二二极管，所述第二二极管的阴极与所述第一二极管的阳极相连，所述第二二极管的阳极接地；第一滤波电容，所述第一滤波电容的第一端与所述第一二极管的阴极相连，所述第一滤波电容的第一端还与所述第一保护电路相连，所述第一滤波电容的第二端接地。可选地，所述第二整流电路包括：第三二极管，所述第三二极管的阳极与所述机电开关的第二输出端相连；第四二极管，所述第四二极管的阴极与所述第三二极管的阳极相连，所述第四二极管的阳极接地；第二滤波电容，所述第二滤波电容的第一端与所述第三二极管的阴极相连，所述第二滤波电容的第一端还与所述第二保护电路相连，所述第二滤波电容的第二端接地。可选地，所述开关电路包括：P型场效应管，所述P型场效应管的栅极与所述逻辑控制电路的输出端相连，所述P型场效应管的漏极与所述第二整流电路的输出端相连，所述P型场效应管的源极与所述第一整流电路的输出端相连。可选地，所述逻辑控制电路包括：反相器，所述反向器的输入端与所述电压检测电路的输出端相连；第一N型场效应管，所述第一N型场效应管的栅极与所述反相器的输出端相连，所述第一N型场效应管的漏极与所述稳压电路输出端相连，所述第一N型场效应管的源极接地；第二N型场效应管，所述第二N型场效应管的栅极与所述稳压电路输出端相连，所述第二N型场效应管的源极接地；限流电阻，所述限流电阻的第一端与所述第二N型场效应管的漏极相连，所述限流电阻的第二端与所述P型场效应管的源极相连；缓冲驱动器，所述缓冲驱动器的输入端与所述第二N型场效应管的漏极相连，所述缓冲驱动器的输出端与所述P型场效应管的栅极相连。可选地，所述滤波电路包括：第三滤波电容，所述第三滤波电容的第一端与所述稳压电路的输出端相连，所述第三滤波电容的第一端还与所述发射芯片相连，所述第三滤波电容的第二端接地。第二方面，本专利技术提供一种机电能量收集控制方法，所述方法包括：当所述机电开关处于第一状态时，第一整流电路收集所述机电开关产生的第一电能；当所述机电开关处于第二状态时，所述第二整流电路收集所述机电开关产生的第二电能，且所述第二整流电路还输出第一电平信号；逻辑控制电路根据所述第二整流电路输出的第一电平信号，输出第一控制信号，使开关电路处于闭合状态；控制所述第一整流电路收集的第一电能和所述第二整流电路收集的第二电能共同供电；其中，所述机电开关的第一状态和第二状态属于一个工作周期。本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：本申请实施例提供了一种机电能量收集控制电路和控制方法，所述控制电路包括：第一整流电路、第二整流电路、逻辑控制电路和开关电路；所述第一整流电路，与机电开关的第一输出端相连，用于收集所述机电开关处于第一状态时产生的第一电能；所述第二整流电路，与所述机电开关的第二输出端相连，用于收集所述机电开关处于第二状态时产生的第二电能；所述逻辑控制电路，与所述第二整流电路的输出端相连，用于当所述第二整流电路输出第一电平信号时，输出第一控制信号，使所述开关电路处于闭合状态，还用于当所述第二整流电路输出第二电平信号时，输出第二控制信号，使所述开关电路处于断开状态；所述开关电路，与所述第一整流电路的输出端相连，还与所述第二整流电路的输出端相连，还与所述逻辑控制电路的输出端相连，用于当所述开关电路处于闭合状态时，使所述第一整流电路收集的第一电能和所述第二整流电路收集的第二电能共同供电；其中，所述机电开关的第一状态和第二状态属于一个工作周期。本申请提供的机电能量收集控制电路在机电开关下压状态所述产生的第一电能储存在第一整流电路中，在机电开关自动回弹后产生的第二电能储存在第二整流电路中，并本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机电能量收集控制电路，其特征在于，所述控制电路包括：/n第一整流电路、第二整流电路、逻辑控制电路和开关电路；/n所述第一整流电路，与机电开关的第一输出端相连，用于收集所述机电开关处于第一状态时产生的第一电能；/n所述第二整流电路，与所述机电开关的第二输出端相连，用于收集所述机电开关处于第二状态时产生的第二电能；/n所述逻辑控制电路，与所述第二整流电路的输出端相连，用于当所述第二整流电路输出第一电平信号时，输出第一控制信号，使所述开关电路处于闭合状态，还用于当所述第二整流电路输出第二电平信号时，输出第二控制信号，使所述开关电路处于断开状态；/n所述开关电路，与所述第一整流电路的输出端相连，还与所述第二整流电路的输出端相连，还与所述逻辑控制电路的输出端相连，用于当所述开关电路处于闭合状态时，使所述第一整流电路收集的第一电能和所述第二整流电路收集的第二电能共同供电；/n其中，所述机电开关的第一状态和第二状态属于一个工作周期。/n

【技术特征摘要】
1.一种机电能量收集控制电路，其特征在于，所述控制电路包括：
第一整流电路、第二整流电路、逻辑控制电路和开关电路；
所述第一整流电路，与机电开关的第一输出端相连，用于收集所述机电开关处于第一状态时产生的第一电能；
所述第二整流电路，与所述机电开关的第二输出端相连，用于收集所述机电开关处于第二状态时产生的第二电能；
所述逻辑控制电路，与所述第二整流电路的输出端相连，用于当所述第二整流电路输出第一电平信号时，输出第一控制信号，使所述开关电路处于闭合状态，还用于当所述第二整流电路输出第二电平信号时，输出第二控制信号，使所述开关电路处于断开状态；
所述开关电路，与所述第一整流电路的输出端相连，还与所述第二整流电路的输出端相连，还与所述逻辑控制电路的输出端相连，用于当所述开关电路处于闭合状态时，使所述第一整流电路收集的第一电能和所述第二整流电路收集的第二电能共同供电；
其中，所述机电开关的第一状态和第二状态属于一个工作周期。


2.如权利要求1所述的控制电路，其特征在于，在所述第二整流电路与所述逻辑控制电路之间，所述控制电路还包括：
电压检测电路，所述电压检测电路的输入端与所述第二整流电路的输出端相连，用于将所述第二整流电路的输出电压与预设的阈值电压进行比较；
稳压电路，所述稳压电路的第一输入端与所述第二整流电路的输出端相连，所述稳压电路的第二输入端与所述电压检测电路的输出端相连，用于根据所述电压检测电路输出的比较结果，输出与所述比较结果相匹配的稳定电压。


3.如权利要求2所述的控制电路，其特征在于，所述控制电路还包括：
第一保护电路，与所述第一整流电路相连，用于防止所述第一整流电路的输出电压高于预设电压；
第二保护电路，与所述第二整流电路相连，用于防止所述第二整流电路的输出电压高于预设电压。


4.如权利要求3所述的控制电路，其特征在于，所述控制电路还包括：
滤波电路，与所述稳压电路的输出端相连，用于对所述稳压电路的输出电压滤波。


5.如权利要求4所述的控制电路，其特征在于，所述第一整流电路包括：
第一二极管，所述第一二极管的阳极与所述机电开关的第一输出端相连；
第二二极管，所述第二二极管的阴极与所述第一二极管的阳极相连，所述第二二极管的阳极接地；
第一滤波电容，所述第一滤波电容的第一端与所述第一二极管的阴极相连，所述第一滤波电容的第一端还与所述第一保护电路相连，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢鹏，李虹，
申请(专利权)人：无锡泽太微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32