压电晶片的延时供电电路以及其延时供电方法技术

本发明专利技术涉及一种压电晶片的延时供电电路，包括压电晶片、延时供电电路和脉冲发射装置，所述延时供电电路包括二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、电容器C1、电压检测器T、电能延时电路B、电感器L、电容器C2、单片机U1和射频电路U2，所述二极管D1和二极管D2组成第一支路，二极管D3和二极管D4组成第二支路；所述压电晶片分别通过第一支路、第二支路连接电容器C2，电压检测器T并联在电容器C1两端，所述电容器C1、电能延时电路B和电感器L串联，所述电容器C2和脉冲发射装置分别并联在电感器L上。保证脉冲发射装置有足够时间发送无线控制信号。

【技术实现步骤摘要】
压电晶片的延时供电电路以及其延时供电方法
本专利技术涉及无线通信领域，特别涉及一种压电晶片的延时供电电路以及其延时供电方法。
技术介绍
自供电无线通信领域，尤其是自供电的无线控制装置中，主要是利用电磁感应的原理来产生电能，并进一步驱动射频电路产生无线信号，以遥控终端设备。现有技术采用电磁感应发电装置，电磁感应发电装置的体积较大、噪声较大、制造工艺较为复成本也比较高。而现有技术也有采用压电晶片作为发电器件供能的发射装置，需要对压电晶片的激励装置做复杂的设计，把压电晶片多次振动产生的微小能量进行一段时间的持续收集后，达到设定的阈值后再驱动无线发射电路发射信号。这样的产生信号方法的缺陷是：能量不能即可利用，也就是说，如果压电晶片用现有技术来制造一个无源无线控制装置，当使用者第一次按下开关时，将不能立即产生无线控制信号，而是要多次按压无线控制装置，直至其内部的压电晶片产生的电能积蓄足够时，才能驱动高频发射电路发射信号。很显然，这种收集连续振动能量而产生无线信号的方法不能应用于无线控制装置；因此专利技术一种使用者任何时候、任何力度按下压电式无线控制装置时，都能立即产生无线控制信号的电路十分重要。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种电量存储、延长负载供电时间的一种压电晶片的延时供电电路。本专利技术的第一目的是这样实现的：一种压电晶片的延时供电电路，包括压电晶片、延时供电电路和脉冲发射装置，所述延时供电电路包括二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、电容器C1、电压检测器T、电能延时电路B、电感器L、电容器C2、单片机U1和射频电路U2，所述二极管D1和二极管D2组成第一支路，二极管D3和二极管D4组成第二支路；所述压电晶片分别通过第一支路、第二支路连接电容器C2，电压检测器T并联在电容器C1两端，所述电容器C1、电能延时电路B和电感器L串联，所述电容器C2和脉冲发射装置分别并联在电感器L上。本专利技术“单次操作”对压电晶片实施一次按压与复位操作对延时供电电路供电，延时电源对脉冲发射装置进行延时供电，保证脉冲发射装置有足够时间发送无线控制信号，相比于现有技术中需要使压电晶片产生多次振动累积能量才能发生无线控制信号，本专利技术的压电晶片的能量能即时利用，无需等待就能即可产生无线信号，而且本专利技术对电源处理、射频方法进行特别的设置，以确保“单次操作”通信的可靠性与稳定性，遥控距离较远、实施更加简单、成本低廉、利于实现快速量产，在建筑及生活中可以广泛应用，社会效益、经济效益好。本专利技术的第一目的还可以采用以下技术措施解决：进一步地，所述脉冲发射装置包括单片机U1和射频电路U2，单片机U1和射频电路U2分别并联在电感器L上。进一步地，所述射频电路U2设定的工作频率为400MHZ-900MHZ之间，射频电路U2的无线通信速率设定在100kbps-1Mbps之间。调整射频电路U2的工作频率，以及射频电路U2的无线通信速率，将压电晶片单次操作产生的极其微小的能量以电磁波的形式向外发送至几十甚至一二百米的距离，并且发送的数据在4-15个字节之间，满足无线控制装置可靠控制终端设备的需求，将无线信号传输得更加远，避免数据丢失率，平衡距离与控制的可靠性。进一步地，所述压电晶片为直径30毫米的薄片式压电晶片。一片直径30毫米的薄片式压电晶片就能产生大于5毫瓦射频功率的射频信号，使得较现有技术而言，壳体设计可变的极为简单，只需将压电晶片固定于壳体内腔，实施按压与复位操作即可，免除了复杂的能量搜集装置的设计过程，原理简单，满足用户需求。本专利技术的第二目的是这样实现的：一种延时供电方法，包括以下步骤，步骤一：向压力晶体施加外力，压电晶片产生弯曲变形产生第一电脉冲，第一电脉冲经过二极管D1和二极管D2向电容器C1充电，外力消失，压力晶体复位产生第二电脉冲，第二电脉冲经过二极管D3和二极管D4向电容器C1充电；步骤二：电压检测器T检测到电容器C1的电压到达预设值时，电压检测器T的输出端输出触发电平，触发电平输送到电能延时电路B的控制端EN，令电能延时电路B工作；步骤三：电能延时电路B间歇从电容器C1中取电，并通过电感器L向电容器C2供电；步骤四：电容器C2的电压到达预设值时，电能延时电路B停止向电容器C1中取电，由电感器L向电容器C2供电，电容器C2向单片机U1和射频电路U2提供电源，单片机U1将数据通过射频电路U2往外发射；步骤五：电容器C2的电压低于预设值时，电能延时电路B间歇从电容器C1中取电，并通过电感器L向电容器C2供电，步骤四和步骤五往复循环。步骤六：上述步骤四和步骤五往复循环，延长负载的供电时间。通过上述步骤，压力晶体形变产生的能量存储在电容器C1，电容器C1通过电能延时电路B向单片机U1和射频电路U2延时供电，令射频电路U2有足够时间往外发射信息。本专利技术的第二目的还可以采用以下技术措施解决：进一步地，电容器C1的电压预设值为4V，电容器C2的电压预设值为2V。进一步地，所述第一电脉冲和第二电脉冲均产生25UJ能量，将电容器C1的电压充至2V。本专利技术的有益效果如下：本专利技术“单次操作”对压电晶片实施一次按压与复位操作对延时供电电路供电，延时电源对脉冲发射装置进行延时供电，保证脉冲发射装置有足够时间发送无线控制信号，相比于现有技术中需要使压电晶片产生多次振动累积能量才能发生无线控制信号，本专利技术的压电晶片的能量能即时利用，无需等待就能即可产生无线信号，而且本专利技术对电源处理、射频方法进行特别的设置，以确保“单次操作”通信的可靠性与稳定性，遥控距离较远、实施更加简单、成本低廉、利于实现快速量产，在建筑及生活中可以广泛应用，社会效益、经济效益好。本专利技术调整射频电路U2的工作频率，以及射频电路U2的无线通信速率，将压电晶片单次操作产生的极其微小的能量以电磁波的形式向外发送至几十甚至一二百米的距离，并且发送的数据在4-15个字节之间，满足无线控制装置可靠控制终端设备的需求，将无线信号传输得更加远，避免数据丢失率，平衡距离与控制的可靠性。附图说明图1为本专利技术的压电晶片静止状态示意图。图2为本专利技术的压电晶片按压状态示意图。图3为本专利技术的压电晶片复位状态示意图。图4为本专利技术的无线控制装置剖面示意图。图5为本专利技术的电路图。具体实施方式下面结合附图及实施例对本专利技术作进一步描述：实施例，结合图1到图5所示，一种压电晶片的延时供电电路，包括压电晶片1、延时供电电路和脉冲发射装置，所述延时供电电路包括二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、电容器C1、电压检测器T、电能延时电路B、电感器L和电容器C2，所述脉冲发射装置包括需要发射的数据及控制程序烧录于单片机U1和射频电路U2。所述二极管D1和二极管D2组成第一支路，二极管D3和二极管D4组成第二支路，所述压电晶片1分别通过第一支路、第二支本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压电晶片的延时供电电路，其特征在于：包括压电晶片、延时供电电路和脉冲发射装置，所述延时供电电路包括二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、电容器C1、电压检测器T、电能延时电路B、电感器L、电容器C2、单片机U1和射频电路U2，所述二极管D1和二极管D2组成第一支路，二极管D3和二极管D4组成第二支路；/n所述压电晶片分别通过第一支路、第二支路连接电容器C2，电压检测器T并联在电容器C1两端，所述电容器C1、电能延时电路B和电感器L串联，所述电容器C2和脉冲发射装置分别并联在电感器L上。/n

【技术特征摘要】
1.一种压电晶片的延时供电电路，其特征在于：包括压电晶片、延时供电电路和脉冲发射装置，所述延时供电电路包括二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、电容器C1、电压检测器T、电能延时电路B、电感器L、电容器C2、单片机U1和射频电路U2，所述二极管D1和二极管D2组成第一支路，二极管D3和二极管D4组成第二支路；
所述压电晶片分别通过第一支路、第二支路连接电容器C2，电压检测器T并联在电容器C1两端，所述电容器C1、电能延时电路B和电感器L串联，所述电容器C2和脉冲发射装置分别并联在电感器L上。


2.根据权利要求1所述延时供电方法，其特征在于：所述脉冲发射装置包括单片机U1和射频电路U2，单片机U1和射频电路U2分别并联在电感器L上。


3.根据权利要求2所述延时供电方法，其特征在于：所述射频电路U2设定的工作频率为400MHZ-900MHZ之间，射频电路U2的无线通信速率设定在100kbps-1Mbps之间。


4.根据权利要求1所述延时供电方法，其特征在于：所述压电晶片为直径30毫米的薄片式压电晶片。


5.一种采用如权利要求1所述压电晶片的延时供电电路的延时供电方法，其特征在于：包括以下步骤，
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【专利技术属性】
技术研发人员：方蛟，杨萌生，欧阳和宏，杨冰生，
申请(专利权)人：珠海博越建筑设计有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44