[发明专利]一种压电振动能量提取电路

摘要

本发明提供的压电振动能量提取电路在电路控制模块中利用电容C_HP和电阻R_HP组成的无源高通滤波器捕获或门产生的下降沿，成功地获得压电能量收集器电流的过零点，控制开关模块的闭合，缩短压电能量收集器内夹电容的放电时间，增加压电能量收集器向储能模块的充电时间，从而能够收集更多的压电能量；并且通过调节电容C_HP的容值和电阻R_HP的阻值来控制开关模块的闭合时间，适应不同压电能量收集器的工作特性，并且，该电路不含电感元件，适用于CMOS集成电路，且辅助电路器件较少，功耗较低。

主权项

1.一种压电振动能量提取电路，其特征在于：包括压电能量收集器、全波整流桥、储能模块、开关模块和电路控制模块；其中压电能量收集器的正极电压输出端V_p与全波整流桥的端一连接，压电能量收集器的负极电压输出端V_n与全波整流桥的端二连接；端一、端二处于对角位置上；储能模块的两个输入端分别与全波整流桥的端三、端四连接；所述电路控制模块包括电压比较器CMP₁、电压比较器CMP₂、电压比较器CMP₃、或门V_OR、电容C_HP和电阻R_HP；电压比较器CMP₁的反相输入端、电压比较器CMP₂的反相输入端分别与压电能量收集器的正极电压输出端V_p、负极电压输出端V_n连接，电压比较器CMP₁的正向输入端、电压比较器CMP₂的正向输入端、电压比较器CMP₃的正向输入端与参考电压V_ref连接；电压比较器CMP₁的输出端、电压比较器CMP₂的输出端分别与或门V_OR的两个输入端连接，或门V_OR的输出端通过电容C_HP与电压比较器CMP₃的反相输入端连接，电压比较器CMP₃的反相输入端通过电阻R_HP接地；所述开关模块包括NMOS管M₁和NMOS管M₂，其中NMOS管M₁的D极与压电能量收集器的正极电压输出端V_p连接，NMOS管M₁的S极与NMOS管M₂的S极连接，NMOS管M₂的D极与压电能量收集器的负极电压输出端V_n连接，NMOS管M₁的G极和NMOS管M₂的G极与电压比较器CMP₃的输出端连接。