柔性能量收集系統(tǒng)的設(shè)計與分析.pdf

1、柔性能量收集系統(tǒng)的一個主要特點是其對激勵的頻率和幅值的要求不再苛刻，也就是說其激勵應(yīng)該在以低頻率、低幅值的振動為主的自然界中很容易獲得。由于換能器本身特性的限制，在低頻率、低幅值的振動激勵下，其輸出電壓往往不是很高。這就造成能量的轉(zhuǎn)化效率較低。所以在能量收集系統(tǒng)中，能量調(diào)理電路是必不可少的。
　　本論文的研究重點是具有自驅(qū)動能力的超低電壓升壓電路。論文主要在以下方面做了重點闡述:
　　(1)學(xué)習(xí)和整理國內(nèi)外研究學(xué)者以往在能量

2、調(diào)理電路方面的工作，可以發(fā)現(xiàn)其研究重點是:在特定激勵下，使用PWM控制，確定最優(yōu)占空比;特定激勵下，研究不同的電路拓撲;基于控制的角度，研究主動，半主動和被動的控制電路;從集成電路的角度出發(fā)，研究適用于能量收集技術(shù)的專用集成電路。
　　(2)論文使用經(jīng)典的能量收集裝置可以收集到8.7μW的能量。通過分析具體的實驗條件和實驗結(jié)果，解釋了造成壓電能量收集中能量收集效率較低的原因。在這基礎(chǔ)上，提出了能量調(diào)理電路應(yīng)該具有的特征和屬性:可以

3、完全獨立并且效果較好的完成能量轉(zhuǎn)換的任務(wù)。之后結(jié)合實例，論述了能量收集電路不應(yīng)該在外加激勵的作用下工作。
　　(3)論文提出了兩種自驅(qū)動電路拓撲，詳細的闡述了所研究電路的自驅(qū)動原理。先是通過理論分析和仿真證明在低至0.3V輸入電壓時升壓的可行性，并且分析拓撲中元器件對它工作狀態(tài)的影響。再從控制的角度對其進行解釋說明，最后做出印制電路板，可以證明其在輸入電壓達到0.5V時就可以正常工作。
　　(4)在自驅(qū)動電路的基礎(chǔ)上，研究了