一种自供电式非线性压电振动能量提取电路制造技术

本发明专利技术公开了一种自供电式非线性压电振动能量提取电路，包括用于收集压电材料由于应变产生的电荷并将其转换为直流电输出给外界负载供电的非线性能量提取电路模块；用于检测压电材料表面的电荷极值，并发出控制信号以控制非线性能量提取电路的通断的极值检测电路模块；和向非线性能量收集电路模块和极值检测电路模块中低功耗电子器件供电的供电电路模块。本发明专利技术提出的非线性能量提取电路回收功率相比标准电路得到极大的提高，并且具有很高的输出电压，可匹配多种电源管理方式，对于无线网络式传感节点的供电具有广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种自供电式非线性压电振动能量提取电路
本专利技术涉及一种提取振动能量的电路，尤其涉及一种利用压电材料对环境振动能量提取的自供电式电路。
技术介绍
目前，无线系统和微功耗的电子设备已在日常生活中得到广泛运用，随着微功耗电子元器件的进一步发展，无线网络式传感系统也广泛应用于各种监测系统，例如对大型机械设备、高速交通工具、野外生态环境、道路、桥梁、水库等大型建筑物进行监测，提高设备运行可靠性，降低维护费用。然而，目前绝大多数无线传感器节点仍采用电池供电，由于电池工作寿命有限，导致无线传感节点不易于安装且需要定期更换电池，在很大程度上增加了设备运行维护费用，并且大量的使用电池，也给环境带来了很大污染。因此，开发一种新型供电电源成为解决这一问题的有效方案而被逐渐提上日程。另外，无线传感网络的低功耗化进一步驱动了对开发新的能源系统的研究，由于节点的功耗极低，外界坏境中存在多种类型的能量满足节点的能量消耗。自然环境中存在着太阳能、温差能、振动能等多种形式的能量，然而太阳能和温差能的功能技术受到自然环境的制约而难以广泛应用，而从机械振动中获取能量被证明是切实可行的。目前将振动能转化成电能一般采用三本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自供电式非线性压电振动能量提取电路，其特征在于，包括：用于收集压电材料由于应变产生的电荷并将其转换为直流电输出给外界负载供电的非线性能量提取电路模块；用于检测压电材料表面的电荷极值，并发出控制信号以控制非线性能量提取电路的通断的极值检测电路模块；和向非线性能量收集电路模块和极值检测电路模块中低功耗电子器件供电的供电电路模块。

【技术特征摘要】
1.一种自供电式非线性压电振动能量提取电路，其特征在于，包括：用于收集压电材料由于应变产生的电荷并将其转换为直流电输出给外界负载供电的非线性能量提取电路模块；用于检测压电材料表面的电荷极值，并发出控制信号以控制非线性能量提取电路的通断的极值检测电路模块；和向非线性能量收集电路模块和极值检测电路模块中低功耗电子器件供电的供电电路模块；其中，所述的非线性能量提取电路模块包括第一压电元件，第一、第二、第三模拟开关，第三、第四、第五、第六二极管，第一、第二储能电容，阈值控制电路、电感和升压/降压转换器，其中，所述的第一压电元件第一端通过电感连接于第三二极管正极与第五二极管负极之间，第一压电元件第二端连接于第四二极管正极与第六二极管负极之间；第一模拟开关由第一P型场效应管组成，第一场效应管的集电极与第五二极管的正极连接，第五二极管的负极与第三二极管的正极连接，第一场效应管的发射级与“地”端连接；第二模拟开关由第二P型场效应管组成，第二P型场效应管的集电极与第六二极管的正极连接，第六二极管的负极与第四二级管的正极连接，第二P型场效应管的发射级与“地”端连接；所述第一储能电容第一端与第三、第四二极管负极连接，第一储能电...

【专利技术属性】
技术研发人员：季宏丽，王玉霞，裘进浩，吴义鹏，程衍伟，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：