[发明专利]一种基于压电材料的自供电振动能量提取电路

摘要

本发明公开了一种基于压电材料的振动能量提取电路，包括极值检测电路模块和非线性能量提取电路模块。该极值检测电路能实时检测压电元件中的电荷量的极值，并在极值处输出模拟开关的驱动信号，控制非线性能量提取电路开始或停止工作，将压电材料表面电荷转换成直流电给负载供电。整个电路功能均由模拟电子元器件实现，该自供电能量提取电路能够有效地提高回收装置中机电转换结构的能量密度，同时确保装置在较宽的振动频带范围内均有优良表现。本发明能够广泛的用于能量自给的无线传感器网络节点，能量自给的半主动振动控制系统，以及其它的微功耗独立工作的电子模块。

主权项

一种基于压电材料的自供电振动能量提取电路，其特征在于：包括非线性能量提取电路和两个结构相同的第一极值检测电路和第二极值检测电路；其中，所述非线性能量提取电路包括两个模拟开关，分别用于控制所述非线性能量提取电路的通断；所述极值检测电路用来检测压电材料由于应变在其表面产生的电荷；当检测到压电材料表面的电荷量处于极值并开始下降时，分别采用所述第一、第二极值检测电路产生电压信号作用于所述非线性能量提取电路的两个模拟开关上，控制非线性能量提取电路中两个模拟开关的闭合；所述非线性能量提取电路提取压电材料由于应变产生的电荷，并将其转换为直流电压后输出给外接负载。