壓電振動(dòng)能量回收系統(tǒng)DICH接口技術(shù)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、能量回收技術(shù)是無線傳感網(wǎng)絡(luò)和便攜式電子設(shè)備向微型化發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一，在國內(nèi)外現(xiàn)有的幾種能量回收技術(shù)中，基于壓電材料將環(huán)境中的振動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能的壓電振動(dòng)能量回收技術(shù)引起了科研人員的廣泛關(guān)注，這是因?yàn)槠渚哂休敵龉β蚀?、?duì)電子器件不產(chǎn)生電磁干擾和體積小易于實(shí)現(xiàn)微型化，特別適合MEMS方面的應(yīng)用。本文對(duì)壓電振動(dòng)能量回收系統(tǒng)的接口電路進(jìn)行了研究，主要的研究內(nèi)容和取得的成果如下：
　　1.在壓電材料的壓電效應(yīng)和壓電方程的基礎(chǔ)上，結(jié)合機(jī)械振動(dòng)

2、中的“彈簧-質(zhì)量-阻尼塊”模型建立了能量回收系統(tǒng)的機(jī)電耦合模型，并分析了系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換關(guān)系和影響回收功率的系統(tǒng)參數(shù)。
　　2.對(duì)標(biāo)準(zhǔn)接口、同步電荷提取和串并聯(lián)同步開關(guān)電感四種常見的壓電能量回收接口技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的理論分析并推導(dǎo)出了在恒定位移和恒定激振力條件下的理論回收功率。
　　3.設(shè)計(jì)了一種新的壓電能量回收接口電路——雙中間電容回收電路(DICH)，分析了在位移恒定和激振力恒定條件下的理論回收功率，并比較了該接口電路與四種

3、常見的接口電路在上述條件下的理論回收功率與負(fù)載和機(jī)電耦合系數(shù)的關(guān)系。結(jié)果表明：在恒定激振位移條件下，雙中間電容回收電路的回收功率與負(fù)載無關(guān)，約為同步電荷提取電路的2倍；在恒定激振力條件下，隨著系統(tǒng)機(jī)電耦合系數(shù)的增大，雙中間電容回收電路的回收功率先增大都趨于穩(wěn)定。
　　4.在Multisim中建立壓電片的仿真模型，并對(duì)四種常見的接口電路和雙中間電容回收電路進(jìn)行了仿真，對(duì)它們的仿真結(jié)果進(jìn)行了比較。
　　5.搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，在相同的