微電子系統(tǒng)有著較為廣泛的應(yīng)用,如無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSNs:Wireless Sensor Networks）,他們將感知、計(jì)算和通信功能結(jié)合起來,促進(jìn)人與環(huán)境的相互作用,迅速成為當(dāng)前國際上備受關(guān)注的新興熱點(diǎn)研究領(lǐng)域。迄今為止,WSNs節(jié)點(diǎn)仍采用電池供電的方式。盡管電池供電技術(shù)提供了一個(gè)優(yōu)選的成本效益方面的能量存儲技術(shù),能量受限仍是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)面臨的最重要問題之一。能量獲取技術(shù)可以解決傳統(tǒng)電池供電技術(shù)所帶來的使用壽命以及環(huán)境限制等問題因而有著廣闊的應(yīng)用前景。在眾多的能量源中,壓電能量源具有較高的功率密度及受環(huán)境限制小等優(yōu)勢,吸引了廣大科研學(xué)者的關(guān)注。對于壓電能量獲取,關(guān)鍵技術(shù)是整流器接口電路的設(shè)計(jì),整流器接口電路需要較高的轉(zhuǎn)換效率才可以有效利用從壓電能量獲取裝置收集的能量。此外,從壓電能量獲取裝置的輸出功率曲線表明,其輸出功率受負(fù)載電阻的影響。為使壓電能量獲取裝置能一直以最大功率輸出,最大功率點(diǎn)跟蹤電路（Maximum Power Point Tracking,MPPT）的設(shè)計(jì)也成為壓電能量獲取中需要攻克的難點(diǎn)。應(yīng)用于壓電能量獲取的MPPT電路,為了保證能量收集的高效率,MPPT電路需... 

【文章來源】：西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：104 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

柔性可伸縮壓電傳感器

一種基于鋯鈦酸鉛（PZT）材料的厚膜懸臂梁陣列，以采集不同頻率振動能量。在振動頻率為 220Hz-520Hz 的范圍內(nèi)，測試得到的電壓幅度為 70 mV。圖1.7 基于壓電懸臂梁的多頻能量收集系統(tǒng)1.3.2 壓電能量獲取接口電路研究現(xiàn)狀壓電能量獲取裝置（PEH）輸出是一個(gè)交流信號，需要經(jīng)接口電路整流后才能為電子設(shè)備供電。傳統(tǒng)全橋整流器整流效率較低。迪克森電荷泵整流器有著倍壓的功能，這在超微能量獲取中有著一定的優(yōu)勢。兩級結(jié)構(gòu)整流器在整流器路徑上只有一個(gè)二極管導(dǎo)通壓降損失，效率比前兩種整流器要高。為了減小流器整流路徑上的導(dǎo)通壓降，

L=88.5kΩ。圖2.5 壓電能量獲取裝置輸出功率隨負(fù)載電阻的變化曲線通常情況下，由于 PEH 中的等效電阻 RP通常比該裝置達(dá)到最大輸出功率時(shí)的接入負(fù)載大得多，為了簡化分析，這里不考慮 RP所帶來的影響。當(dāng)振動頻率 fP=225Hz，且接入負(fù)載電阻為達(dá)到最大功率點(diǎn)時(shí)的匹配電阻時(shí)，PEH 的輸出功率隨著等效交流源的電流幅值 IP的變化如圖 2.6（a）所示。PEH 的最大輸出功率隨著 IP的增大而成二次項(xiàng)比例增加，在相同頻率條件下，較大的 IP意味著更多的電荷傳遞到了負(fù)載上。當(dāng)振動頻率fP=225Hz、IP=50μA，且接入負(fù)載電阻為達(dá)到最大功率點(diǎn)時(shí)的匹配電阻時(shí)，


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