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[發明專利]一種用于觸發雙穩態能量采集系統的自感知激勵電路有效

專利信息
申請號: 201611147919.9 申請日: 2016-12-13
公開(公告)號: CN106941326B 公開(公告)日: 2019-01-01
發明(設計)人: 唐煒;王波;鄭曉珂 申請(專利權)人: 西北工業大學
主分類號: H02N2/18 分類號: H02N2/18
代理公司: 陜西增瑞律師事務所 61219 代理人: 劉艷霞
地址: 710072 *** 國省代碼: 陜西;61
權利要求書: 查看更多 說明書: 查看更多
摘要:
搜索關鍵詞: 用于 觸發 雙穩態 能量 采集 系統 高能量 運動 軌道 感知 激勵 電路
【權利要求書】:

1.一種用于觸發雙穩態能量采集系統的自感知激勵電路,其特征在于,包括自感知電路(1)、自動切斷電路(2)和開關放大電路(3),所述自感知電路(1)和自動切斷電路(2)均與開關放大電路(3)相連接,所述自感知電路(1)、自動切斷電路(2)和開關放大電路(3)均用于與雙穩態能量采集系統相連接;

所述自感知電路(1)用于產生開關放大電路(3)所需的開關驅動信號,還用于收集雙穩態能量采集系統振動過程中產生的能量;

所述自動切斷電路(2)用于:當雙穩態能量采集系統運行在低能量軌道時,所述自動切斷電路(2)使該自感知激勵電路導通并自動激勵;當雙穩態能量采集系統運行在高能量軌道時,所述自動切斷電路(2)使該自感知激勵電路斷開并停止激勵。

2.按照權利要求1所述的一種用于觸發雙穩態能量采集系統的自感知激勵電路,其特征在于,所述自感知電路(1)包括依次相連接的極值電子開關電路(1-1)、能量存儲電路(1-2)和整流電路(1-3),所述極值電子開關電路(1-1)包括相連接的極大值電子開關(1-11)和極小值電子開關(1-12),所述極大值電子開關(1-11)的輸入端用于與第一壓電元件(4)相連接,所述極小值電子開關(1-12)的輸出端與整流電路(1-3)相連接;

所述極大值電子開關(1-11)包括第一二極管(D1)、第一電容(C1)、第一三極管(Q1)和第三三極管(Q3),所述第一二極管(D1)的陽極用于通過第一電阻(R1)與第一壓電元件(4)的一端連接于點a,所述第一二極管(D1)的陰極用于通過第一電容(C1)與第一壓電元件(4)的另一端連接于點b;所述第一二極管(D1)的陰極還與第一三極管(Q1)的發射極相連接,所述第一三極管(Q1)的基極與點a連接,所述第一三極管(Q1)的集電極與第三二極管(D3)的陽極相連接,第三二極管(D3)的陰極與第三三極管(Q3)的基極相連接,第三三極管(Q3)的集電極與第五二極管(D5)的陰極相連接,所述第五二極管(D5)的陽極與點a連接;所述第三三極管(Q3)的發射極與第七二極管(D7)的陰極連接于點c;所述第七二極管(D7)的陽極與電感(L)的輸入端相連接,所述與電感(L)的輸出端連接于點b;所述點c和點d間連接有負載電阻(Rload);

所述極小值電子開關(1-12)包括第六二極管(D6)、第四三極管(Q4)、第四二極管(D4)、第二三極管(Q2)、第二二極管(D2)和第八二極管(D8);所述第六二極管(D6)的陰極與點a連接;所述第六二極管(D6)的陽極與第四三極管(Q4)的集電極相連接;所述第四三極管(Q4)的發射極與第八二極管(D8)的陽極相連接于點d,所述第八二極管(D8)的陰極與電感(L)的輸入端相連接;所述第四三極管(Q4)的基極與第四二極管(D4)的陽極相連接,所述第四二極管(D4)的陰極與第二三極管(Q2)的集電極相連接,所述第二三極管(Q2)的基極與點a連接;所述第二三極管(Q2)的發射極與第二二極管(D2)的陽極連接于點e,所述第二二極管(D2)的陰極與第二電阻(R2)的一端相連接,所述第二電阻(R2)的另一端連接于點a;點e與第二電容(C2)的輸入端相連接,所述第二電容(C2)的輸出端與點b連接;

所述整流電路(1-3)包括第九二極管(D9)和第十二極管(D10),所述第九二極管(D9)的陰極與點a連接,所述第九二極管(D9)的陽極與開關放大電路(3)相連接;所述第十二極管(D10)的陽極與點b連接,所述第十二極管(D10)的陰極與開關放大電路(3)相連接。

3.按照權利要求2所述的一種用于觸發雙穩態能量采集系統的自感知激勵電路,其特征在于,所述開關放大電路(3)包括相連接的泄電回路(3-1)和升壓電路(3-2),所述泄電回路(3-1)包括第一mos管(T1),所述第一mos管(T1)的柵極和源極間并聯有第七電阻(Rd),所述第一mos管(T1)的柵極與第九二極管(D9)的陽極相連接,所述第一mos管(T1)的源極與第十二極管(D10)的陰極相連接;所述第一mos管(T1)的源極還用于與第二壓電元件(5)相連接,所述第一mos管(T1)的柵極與升壓電路(3-2)的正極相連接,所述升壓電路(3-2)的負極用于與第二壓電元件(5)相連接。

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