無源壓電開關控制器的研究.pdf

1、隨著電子集成電路、微/納機電技術的不斷改善,使微能量的收集、應用成為可能。在一些領域,如微功耗電子產品、無線傳感網絡等,漸漸可以見到它的身影?？梢灶A見,微能量的收集、應用將變得越來越普遍。振動微能量收集技術是目前研究、應用實踐最多的一種。論文結合項目需求背景,開展了無源壓電開關控制器的研究,作為微能量收集、管理、應用系統(tǒng)研究的重要部分,野外或不便布線控制用電設備的場合,實現(xiàn)無源開關控制。
　　首先,就振動能量收集應用作了大量的調研

2、,了解認識了國內外的研究、應用現(xiàn)狀。通過查閱文獻、實驗仿真等,驗證了振動能量收集并為微功耗電子元器件供能是可行的。自供電的無源遙控開關在保留有源遙控開關控制器優(yōu)點的同時,又解決了有源遙控開關需要更換電池的局限性。
　　其次,給出了無源壓電開關控制器的整體實現(xiàn)方案。詳細討論了能量轉換與處理單元,詳細的分析、闡述了無線發(fā)射單元、無線接收單元。給出了具體的設計流程與電路并設計制作了電路模塊。
　　最后,對壓電開關控制器的各功能單元

3、及開關控制器整體進行了實驗仿真。實驗仿真表明,能量轉換單元可以將按壓開關控制器按鈕的機械能轉化為電能,并將此能量用于發(fā)射實現(xiàn)控制功能的編碼信號。實際測試表明,壓電片轉換電壓可達20V左右。借助具體專用的微能量收集管理芯片對所轉換的振動能量進行處理,可以得到較穩(wěn)定的直流電壓(可選擇設置為:3.45V、4.1V、4.5V、5V)。此外,對壓電開關控制器的發(fā)射與接收單元進行了實驗,并與穩(wěn)壓源供電情況下進行了比較。實驗表明,通過收集壓電發(fā)電裝置