自供電式并聯(lián)同步電感壓電振動(dòng)能量管理電路實(shí)現(xiàn).pdf

1、目前大多數(shù)振動(dòng)環(huán)境振動(dòng)強(qiáng)度不夠、頻率較低，使得輸出功率較低，同時(shí)壓電能量收集器的輸出電壓具有交變型，無法直接給無線傳感器節(jié)點(diǎn)供電。本文設(shè)計(jì)了本文設(shè)計(jì)了一種自供電式并聯(lián)同步電感壓電振動(dòng)能量管理電路，該電路包括P-SSHI電路和DC-DC管理電路兩部分。
　　首先分析了四種常用的能量收集電路，標(biāo)準(zhǔn)能量收集電路(AC-DC)、同步電荷提取電路、并聯(lián)同步開關(guān)電感電路(P-SSHI)、串聯(lián)同步開關(guān)電感電路(S-SSHI)的工作原理，通過Ma

2、tlab仿真比較了它們的輸出功率與負(fù)載的關(guān)系，結(jié)果表明引入非線性開關(guān)技術(shù)后，電路的輸出功率明顯增大，而P-SSHI電路的輸出功率最大，同時(shí)在很寬的范圍內(nèi)輸出功率都較大且阻抗范圍較小，因此選擇P-SSHI電路為充電電路。
　　其次基于P-SSHI，設(shè)計(jì)了一種能量管理電路。該電路改進(jìn)了現(xiàn)有的自供電P-SSHI電路，減小了器件數(shù)量同時(shí)不改變其功能，提高了能量轉(zhuǎn)化效率，自供電開關(guān)包括峰值檢測(cè)器、比較器和同步開關(guān)三部分，通過Orcad/Ps

3、pice仿真詳細(xì)分析了改進(jìn)后的自供電P-SSHI電路的各組成部分的工作過程。仿真結(jié)果表明改進(jìn)后的電路比改進(jìn)前輸出功率提高了2倍。同時(shí)還設(shè)計(jì)了閾值設(shè)定電路和降壓式DC-DC轉(zhuǎn)換電路，當(dāng)積累到足夠的能量后再給負(fù)載供電，同時(shí)避免了阻抗匹配的問題。
　　最后，用分立元件搭建的自供電式并聯(lián)同步電感壓電振動(dòng)能量管理電路，在激振臺(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，同時(shí)搭建了基于LTC3588-1芯片的能量管理電路和標(biāo)準(zhǔn)能量管理電路，與本文設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行了比較。實(shí)驗(yàn)結(jié)果