一种单电感压电-电磁能量协同采集电路制造技术

技术编号:40223225 阅读:24 留言:0更新日期:2024-02-02 22:28
本发明专利技术公开了一种单电感压电‑电磁能量协同采集电路,包括压电换能器、峰值检测电路、谐振电感、续流二极管、电磁线圈、多倍压整流电路、电压比较开关、储能电容、负载电阻。所述的峰值检测电路对压电换能器的峰值电压进行检测,同时通过谐振电感L与压电换能器的寄生电容形成LC谐振回路,然后续流二极管D<subgt;4</subgt;将谐振电感L的能量转移到储能电容C<subgt;r</subgt;上,所述的多倍压整流电路将电磁线圈产生的电压进行升压,使其有足够的压差给储能电容C<subgt;r</subgt;充电,同时,电压比较开关电路将在电磁多倍压电路后的电压小于储能电容C<subgt;r</subgt;时,直接导通,使得倍压电容与压电换能器的寄生电容串联,实现电磁低电压时的电感提取。两种方式对压电和电磁的能量进行同时提取,在电磁电压减小时不足以给储能电容C<subgt;r</subgt;充电的情形,实现协同提取,有效提高能量提取的效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于振动能量采集,具体涉及一种单电感压电-电磁能量协同采集电路


技术介绍

1、近年来,随着智能城市、工业自动化和健康监测等领域的快速发展,对高效能、低功耗传感器的需求不断增长。传统压电传感器存在着输出信号弱、易受干扰、工作频率窄等局限性,制约了其在实际应用中的性能表现。这些问题导致传感器在复杂环境下的稳定性和可靠性受到挑战,也限制了它们在诸如智能城市、医疗保健和环境监测等方面的广泛应用。

2、压电电磁协同采集技术是一种新兴的技术解决方案,结合了压电能量采集和电磁能量采集的优势。它利用压电效应将机械振动或压力转换为电能,同时利用电磁感应原理采集周围环境中的电磁能量。这种技术通过同时应用压电材料和电磁感应原理,实现了对多种环境参数的高灵敏度和高稳定性采集。

3、具体而言,压电电磁协同采集技术有望克服传统压电能量采集的局限性,提升传感器的信噪比和灵敏度,改善抗干扰能力,并拓宽工作频率范围。这种技术的发展将为智能化应用和相关领域的发展提供新的可能性,满足了对高性能传感器技术的迫切需求。因此,压电电磁协同采集技术有望在未来得到广泛本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种单电感压电-电磁能量协同采集电路,其特征在于包括压电换能器(1)、电压比较开关(2)、峰值检测电路(3)、谐振电感L(4)、续流二极管D4(5)、电磁线圈(6)、多倍压整流电路(7)、储能电容Cr(8)、负载电阻RL(9),所述的峰值检测电路(3)的输入端与压电换能器(1)的正极相连,输出端与谐振电感L(4)相连,谐振电感L(4)的另一端与续流二极管D4(5)的正极相连,所述的多倍压整流电路(7)的输入端与电磁线圈(6)相连,输出端与电压比较开关(2)的输入端相连,同时与续流二极管D4(5)的正极相连,续流二极管D4(5)的负极连接到储能电容Cr(8)的正极以及电阻RL(9)的一...

【技术特征摘要】

1.一种单电感压电-电磁能量协同采集电路,其特征在于包括压电换能器(1)、电压比较开关(2)、峰值检测电路(3)、谐振电感l(4)、续流二极管d4(5)、电磁线圈(6)、多倍压整流电路(7)、储能电容cr(8)、负载电阻rl(9),所述的峰值检测电路(3)的输入端与压电换能器(1)的正极相连,输出端与谐振电感l(4)相连,谐振电感l(4)的另一端与续流二极管d4(5)的正极相连,所述的多倍压整流电路(7)的输入端与电磁线圈(6)相连,输出端与电压比较开关(2)的输入端相连,同时与续流二极管d4(5)的正极相连,续流二极管d4(5)的负极连接到储能电容cr(8)的正极以及电阻rl(9)的一端,储能电容cr(8)的负极与电阻rl(9)的另一端相连并接地,所述的电压比较开关(2)的另一个输入端与储能电容cr(8)的正极相连,输出端与压电换能器(1)的负极相连。

2.根据权利要求1所述的一种单电感压电-电磁能量协同采集电路,特征在于所述峰值检测电路(3)包括二极管d1、二极管d2、二极管d3、pnp三极管q1、npn三极管q2、pnp三极管q3、npn三极管q4、npn三极管q5、检测电容c1、检测电容c2,所述的pnp三极管q1的基极与二极管d1的正极、二极管d3的负极、npn型三极管q2的集电极以及检测电容c2的一端相连,pnp三极管q1的发射极与二极管d1的负极以及检测电容c1的一端相连,pnp三极管q1的集电极与npn三极管q2的基极相连,npn三极管q2的发射极与npn三极管q4的发射极、二极管d5的负极、谐振电感l(4)的一端相连,pnp三极管q3的发射极与二极管d2的负极、检测电容c2的另一端相连,pnp三极管q3的基极与二极管d2正极、检测电容c1的另一端、npn三极管q4的集电极、npn三极管q5的发射极相连,pnp三极管q3的集电极与npn三极管q4的基...

【专利技术属性】
技术研发人员:施阁胡项展徐苴邴梁星
申请(专利权)人:中国计量大学
类型:发明
国别省市:

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