[实用新型]一种基于MPPT的压电式可拓展能量采集接口电路

权利要求书

1.一种基于MPPT的压电式可拓展能量采集接口电路，其特征在于包括可拓展的压电换能器(1)、与压电换能器数量相对应的可拓展峰值检测开关(2)、LC谐振电感(3)、整流电路(4)、整流电容(5)、DC-DC转换芯片(6)、储能电容(7)、峰值电压跟踪电路(8)、滞回电压比较器(9)，所述的可拓展压电换能器(1)的负端均相连，且连接至所述的整流电路(4)输入端1，正端均接至与其对应的所述的可拓展峰值检测开关(2)的一端，可拓展峰值检测开关(2)的另一端均与所述的LC谐振电感(3)的一端2相连，1和2之间的单个压电换能器和与其对应的峰值检测开关构成可拓展结构单元，LC谐振电感(3)的另一端连接至整流电路(4)输入端3，整流电路(4)的输出端4、5接至所述的整流电容(5)的两端，且输出端5接地，所述的DC-DC转换芯片(6)输入端IN与整流电路(4)的输出端4相连，使能端EN与所述的滞回电压比较器(9)输出端相连，输出端OUT与所述的储能电容(7)一端相连，储能电容(7)的另一端接地，所述的峰值电压跟踪电路(8)的输入端6与所述的可拓展的压电换能器(1)中的第一压电换能器相连，输出端7与所述的滞回电压比较器(9)的输入端相连。

2.根据权利要求1所述的基于MPPT的压电式可拓展能量采集接口电路，其特征在于所述的可拓展压电换能器(1)中压电换能器结构的等效电路模型及参数均相等，振动激励均相同，因此等效电流源的输出电流同步且峰值开路电压均相等，所述的可拓展峰值检测开关(2)中的峰值检测开关结构相同且元件参数均相等，单个压电换能器和与其对应的峰值检测开关组成可拓展结构单元，可拓展结构两两相互并联，独立工作，可拓展压电换能器(1)中的第一压电换能器等效为电流源I_p1与电容C_p1并联，等效电流源I_p1的两端V_pa1、V_pb1分别作为第一压电换能器的正端和负端，可拓展峰值检测开关(2)中的第一峰值检测开关由检测电容C₁、三极管Q₁₁～Q₁₄构成，三极管Q₁₁、Q₁₄为PNP型三极管，三极管Q₁₂、Q₁₃为NPN型三极管，三极管Q₁₁和Q₁₃的基极与等效电流源I_p1的一端V_pa1相连，发射极与所述检测电容C₁的一端相连，集电极分别与所述的三极管Q₁₂和Q₁₄的基极相连，检测电容C₁的另一端与等效电流源I_p1的一端V_pb1相连，三极管Q₁₂和Q₁₄的集电极分别与三极管Q₁₁和Q₁₃的基极相连，发射极与所述的LC谐振电感(3)的一端2相连，LC谐振电感(3)的另一端接至整流电路(4)的输入端3。

3.根据权利要求1所述的基于MPPT的压电式可拓展能量采集接口电路，其特征在于整流电路(4)由二极管D₁～D₄构成，D₁、D₃串联后与D₂、D₄形成的串联支路并联，D₁、D₃之间作为输入端3，D₂、D₄之间作为输入端1，D₁、D₂之间作为输出端4，D₃、D₄之间作为输出端5，整流电路(4)的输入端3与LC谐振电感(3)的一端相连，输入端1与等效电流源I_p1的一端V_pb1相连，其输出端4、5分别与所述的整流电容(5)C_r的两端相连，且输出端4接至所述的DC-DC转换芯片TPS60205(6)的输入端IN，输出端5接地。