微動(dòng)能收集技術(shù)的實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用.pdf

1、近些年來，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能家居以及智能建筑領(lǐng)域的不斷發(fā)展，無線射頻傳感器作為感知、傳遞外界環(huán)境物理信息的重要載體，得到了越來越廣泛的應(yīng)用。然而，傳統(tǒng)的供電模式無法滿足無線傳感器在一些特殊環(huán)境中的使用要求。微能量采集技術(shù)能夠?qū)h(huán)境中存在的能量轉(zhuǎn)換為電能，為電子系統(tǒng)提供持續(xù)的能量。因此，微能量采集技術(shù)成為了國內(nèi)外專家的研究熱點(diǎn)。
　　首先，本文介紹了自然環(huán)境中可被有效利用的能量源，如光能、熱能、射頻能、振動(dòng)能等。根據(jù)上述能量源的特

2、性以及本項(xiàng)目的具體應(yīng)用場(chǎng)景，選擇了電磁式動(dòng)能作為無線傳感器的能量源。重點(diǎn)研究了目前廣泛采用的蹺蹺板式發(fā)電裝置，指出了其缺陷，并設(shè)計(jì)了一種發(fā)電量大、結(jié)構(gòu)巧妙、便于生產(chǎn)的端面交錯(cuò)接觸式電磁發(fā)電裝置。裝置動(dòng)作一次，可產(chǎn)生800微焦的能量，發(fā)電量是傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的2倍。
　　其次，根據(jù)端面交錯(cuò)接觸式電磁發(fā)電裝置輸出電能的特性和無線傳感器模塊的供電要求，設(shè)計(jì)了一種高效的電能管理電路。電能管理電路由功率調(diào)整電路、儲(chǔ)能電路和穩(wěn)壓電路三個(gè)模塊組成。功率

3、調(diào)整電路對(duì)比分析了半波整流、全波橋式整流和倍壓整流電路的整流特性，選擇了驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)，能快速使電容達(dá)到穩(wěn)定電壓的橋式整流電路。儲(chǔ)能元件對(duì)比了可充電電池、普通電容和超級(jí)電容的儲(chǔ)能特性，并根據(jù)輸入電能的大小，選擇了充電時(shí)間短，瞬間輸出功率大的普通電解電容。穩(wěn)壓電路選取了具有低輸入電壓、升降壓一體的TPS61200穩(wěn)壓芯片，輸出穩(wěn)定1.8V電壓給低功耗射頻傳感單元供電。
　　最后，本文給出了一個(gè)能量收集技術(shù)在智能照明系統(tǒng)中具體的應(yīng)用案例。