一种用于压电能量收集的接口电路和方法技术

本发明专利技术提供了一种用于压电能量收集的接口电路，包括控制单元，用于产生一控制信号，所述控制信号用于每到压电元件的正极电压和负极电压极值或者在每经过正极电压和负极电压变化的半周期点时控制所述与压电元件的储能元件相连的开关导通一导通时间，并控制所述开关在所述导通时间后断开，以实现偏置翻转，并进行压电能量收集。所述控制单元还用于把所述导通时间设置为储能元件与压电元件的等效电容的谐振周期的一半；和/或通过检测所述正极电压或负极电压的上升或下降到一预设电压值时，断开所述开关。

An interface circuit and method for piezoelectric energy collection

【技术实现步骤摘要】
一种用于压电能量收集的接口电路和方法
本专利技术涉及压电能量收集领域，尤其涉及一种可用于实现电感同步开关收集(SynchronizedSwitchHarvestingonInductor(SSHI))技术的压电能量收集的接口电路和方法。
技术介绍
整流器接口电路的好坏是实现压电能量收集多少的关键。虽然采用并联电感同步开关收集(ParallelSynchronizedSwitchHarvestingonInductor(P-SSHI))技术的整流器比采用单纯二极管构成的整流器能够收集更多的能量，但是，目前P-SSHI功能的实现主要是采用分立元器件的板集设计和微控制单元(MicrocontrollerUnit(MCU))的辅助。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种用于实现SSHI技术的压电能量收集的接口电路和方法。依据本专利技术的一个方面，提供了一种用于压电能量收集的接口电路，包括控制单元，用于产生一控制信号，所述控制信号用于每到压电元件的正极电压或负极电压变化的每半周期点或正极/负极达到极值处控制与所述压电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于压电能量收集的接口电路，其特征在于包括控制单元，用于产生一控制信号，所述控制信号用于每到压电元件的正极电压或负极电压变化的半周期点或极值处控制与所述压电元件的储能元件相连的开关导通，并控制所述开关在经过一导通时间后断开，以实现偏置翻转，并进行压电能量收集。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于压电能量收集的接口电路，其特征在于包括控制单元，用于产生一控制信号，所述控制信号用于每到压电元件的正极电压或负极电压变化的半周期点或极值处控制与所述压电元件的储能元件相连的开关导通，并控制所述开关在经过一导通时间后断开，以实现偏置翻转，并进行压电能量收集。


2.如权利要求1所述的接口电路，其特征在于所述控制单元还用于把所述导通时间设置为所述储能元件与所述压电元件的等效电容的谐振周期的一半；和/或通过检测所述正极电压或负极电压从所述极值上升或下降到一预设电压值时，断开所述开关。


3.如权利要求1或2所述的接口电路，其特征在于所述接口电路还包括具有第一到第四开关的开关电路，和/或所述第一到第四开关构成一整流桥，所述第一到第四开关中的一个或多个包括二极管或选择性开关管，和/或所述选择性开关管包括三极管、晶体管和/或金属氧化物半导体管；和/或所述控制单元还用于产生分别控制各个所述选择性开关管的控制信号。


4.如以上权利要求中任一项所述的接口电路，其特征在于在与所述储能元件相连的所述开关导通时，所述储能元件经由所述开关与所述压电元件和所述开关电路串联或并联，和/或所述储能元件包括电感；和/或所述正极电压或负极电压变化的半周期点和/或极值对应于所述压电元件形变到最大点处，和/或所述控制信号在每到压电元件的正极电压或负极电压变化的半周期点或极值处具有高电平，以使与所述储能元件相连的开关导通，和/或所述控制信号在所述半周期点后一段时间或所述正极电压或负极电压上升或下降到所述预设电压值时具有低电平，以断开与所述储能元件相连的开关；和/或所述预设值为经所述开关电路整流后的电压的分压。


5.一种方法，其特征在于包括检测一压电元件的正极电压和负极电压变化的半周期点或极值，和/或响应于检测到所述极值或半周期点时控制与压电元件的储能元件相连的开关的导通时间，以实现偏置翻转。


6.如权利要求5所述的方法，其特征在于还包括在每经过所述正极电...

【专利技术属性】
技术研发人员：于玮玮，梁俊睿，
申请(专利权)人：华大半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31