基于電磁感應(yīng)的家用電線能量采集裝置的設(shè)計(jì).pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的普及對電池儲能提出了更高的要求，由于當(dāng)前許多傳感器采用鋰電池供電，電池的更換以及隨之產(chǎn)生的人力維護(hù)將加劇成本支出。將微能量收集技術(shù)應(yīng)用到傳感器的供能中，能夠突破存儲介質(zhì)容量的桎梏，且經(jīng)濟(jì)環(huán)保，可操作性強(qiáng)。
　　論文在闡述了相關(guān)電磁學(xué)基本公式及變壓器原理的基礎(chǔ)之上，提出了應(yīng)用于家庭輸電線的能量收集裝置，先利用Biot-Savart定律及Ampere定律推算出載流輸電線上徑向磁場表達(dá)式，并將其適用到本文中；接著基于一款

2、市售磁芯，在計(jì)算出相關(guān)參數(shù)的情況下，定量考查了負(fù)載功率、負(fù)載電流、磁芯橫截面積等與感應(yīng)電動(dòng)勢的關(guān)系。結(jié)果表明，高磁導(dǎo)率磁芯的選擇使得裝置具有較大的工作范圍，最大能采集約93A電線中的能量；設(shè)計(jì)的“半自主”整流電路，其造成的壓降僅為30mV，轉(zhuǎn)換效率較為可觀；當(dāng)電路負(fù)載電流為10A時(shí)，裝置能量密度達(dá)1.44mW/cm3，滿足低功耗設(shè)備需求；通過實(shí)驗(yàn)測量特定條件下的電壓和電流值，將數(shù)據(jù)與仿真值比較，得到電能轉(zhuǎn)換效率達(dá)86％，在這之上對數(shù)據(jù)進(jìn)