[实用新型]自供电压电振动采集电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及压电振动采集技术。

背景技术

能量回收技术是无线传感技术向微型化和实用发展的关键技术之一。在多种能源回收技术中，压电由于其振动发电系统结构简单、不发热、没有电磁干扰、无污染等诸多优点而最受关注。但由于压电输出信号微弱，不能直接用于负载，即对于压电振动信号的采集电路的发展是必不可少的。但目前无源器件组成的信号采集电路的信号捕获能力和信号捕获率不高，而高效的信号采集电路如标准能量采集(Standard energy harvesting，简称SEH)电路、同步电荷提取(Synchronous charge extraction简称SCE)、双同步开关电感电路（Double synchronized switch harvesting简称DSSH）等中需要复杂信号检测电路与控制电路，其中含有有源器件，需要外来电源供电等问题的存在，使其不能得到广泛的应用。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决传统的压电振动信号采集电路因需要外来电源供电而导致压电振动信号采集电路的通用性差的问题，提供一种自供电压电振动采集电路。

本实用新型所述的自供电压电振动采集电路包括DSSH主电路、调理电路、供电电路、自回馈充电电路和悬臂梁3；

所述的DSSH主电路包括压电元件1、整流电路4、双向单通开关5、检测电路6、第七电容C7、第二电感L2、第八电容C8和第十五二极管D15；

所述整流电路4包括第八二极管D8、第九二极管D9、第十二极管D10和第十一二极管D11，第八二极管D8的阳极连接第九二极管D9的阴极，第九二极管D9阳极连接第十一二极管D11的阳极，第十一二极管D11的阴极连接第十二极管D10的阳极，第十二极管D10的阴极连接第八二极管D8的阴极；

双向单通开关5的压电信号输入端连接压电元件1的负极，双向单通开关5的压电信号输出端连接第十二极管D10和第十一二极管D11的公共端，压电元件1的正极连接第八二极管D8和第九二极管D9的公共端；

检测电路6包括第十二二极管D12、第十三二极管D13、第十四二极管D14、第一三极管Q1和第二三极管Q2，第十二二极管D12的阳极同时连接第一三极管Q1的基极和第十三二极管D13的阳极，第十二二极管D12的阴极同时连接第一三极管Q1的发射极和第七电容C7的一端，第一三极管Q1的集电极连接第十四二极管D14的阳极，第十四二极管D14的阴极连接第二三极管Q2的基极，第二三极管Q2的集电极连接第十三二极管D13的阴极，第二三极管Q2的发射极同时连接第二电感L2的一端、第八电容C8的一端和负载RL的一端，第二电感L2的另一端同时连接第十五二极管D15的阳极、第七电容C7的另一端、第九二极管D9的阳极、十一二极管D11的阳极和压电元件1的负极，第十五二极管D15的阴极同时连接第八电容C8的另一端和负载RL的另一端；

调理电路包括压电传感2、微分器7和过零比较器8，所述压电传感2的探测信号输出端连接微分器7的探测信号输入端，微分器7的微分信号输出端连接过零比较器8的比较信号输入端，过零比较器8的比较结果信号输出端为调理电路的开关控制信号输出端；

供电电路包括第五二极管D5、蓄电池9、开关S1和反向电源器10，第五二极管D5阳极为供电电路的充电电源输入信号端，第五二极管D5的阴极同时连接开关S1的一端和蓄电池9的正极，蓄电池9的负极连接反向电源器10的电压输入端，开关S1的另一端连接反向电源器10的供电信号输入端；

自回馈充电电路包括升压整流电路11、第五电容C5、第六二极管D6和蓄电池专用芯片电路12，蓄电池专用芯片电路12采用MAX1811芯片实现；

升压整流电路11包括第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4，第一电容C1的一端为自回馈充电电路的信号输入端，第一电容C1的另一端同时连接第一二极管D1的阴极、第二二极管D2的阳极和第三电容C3的一端，第三电容C3的另一端同时连接第三二极管D3的阴极和第四二极管D4的阳极，第四二极管D4的阴极同时连接第四电容C4的一端、第六二极管D6的阳极和第五电容C5的一端，第四电容C4的另一端同时连接第三二极管D3的阳极、第二二极管D2的阴极和第二电容C2的一端，第二电容C2的另一端、第一二极管D1的阳极和第五电容C5的另一端接地，第六二极管D6的阴极连接MAX1811芯片的IN引脚，MAX1811芯片的BAT1引脚为自回馈充电电路的充电电源信号输出端；