環(huán)境振動(dòng)能量轉(zhuǎn)換器與功率調(diào)理電路的參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、針對(duì)像無(wú)線傳感器、便攜式設(shè)備等許多不能或不便于采用有線供電和電池不能或不易更換的電子系統(tǒng)對(duì)微電源的需求，研究可以將外界環(huán)境的能量轉(zhuǎn)換為電能并且在理論上無(wú)限期使用的微型發(fā)電系統(tǒng)(或者環(huán)境能量采集器)是人們正在努力探索的課題。由于環(huán)境的振動(dòng)能量無(wú)處不在，因此振動(dòng)能量采集器成為可自我維持電源研究中的一大熱點(diǎn)。 針對(duì)磁電式環(huán)境振動(dòng)能量采集系統(tǒng)的換能器及其功率調(diào)理電路的研究設(shè)計(jì)問(wèn)題，本文主要通過(guò)機(jī)電模擬，將換能器的機(jī)電混合模型等效為純電路

2、模型，借助電路仿真軟件，從機(jī)電能量轉(zhuǎn)換器建模，功率調(diào)理電路設(shè)計(jì)、參數(shù)優(yōu)化三方面進(jìn)行了不需要外部能源輔助的振動(dòng)能量采集系統(tǒng)的相關(guān)理論和仿真研究。具體研究工作如下： 首先，對(duì)磁電式轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)及其工作原理進(jìn)行分析，將換能器簡(jiǎn)化為一個(gè)單自由度質(zhì)量.彈簧.阻尼系統(tǒng)，并進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，建立機(jī)械系統(tǒng)物理模型的傳遞函數(shù)，進(jìn)而導(dǎo)出磁電式換能器的輸出表達(dá)式；采用系統(tǒng)相似原理，通過(guò)機(jī)電模擬，將物理模型轉(zhuǎn)換為電路模型，從而能借助電路仿真工具進(jìn)行電路分