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压电振动能量采集单级 SSHC 整流器分析

信号处理 2023-08-23 v3

摘要

传统 SSHI(synchronized switch harvesting on inductor,电感同步开关采集)被认为是最有效的压电振动能量采集系统接口电路之一。它利用电感及由此产生的 RLC 回路同步反转压电材料上的电荷,以避免对其内部电容(CPC_P)充电而造成的电荷与能量损失。SSHI 电路的性能极大依赖于电感,且常需大电感,从而显著增大系统体积。近期提出了一种采用同步电荷反转技术的高效接口电路,称为 SSHC。SSHC 整流器利用电容而非电感来翻转采集器两端电压。对于单级 SSHC 整流器,采用单个中间电容(CTC_T)临时存储从 CPC_P 流出的电荷,并对 CPC_P 反向充电以实现电荷反转。在先前研究中,当 CT=CPC_T = C_P 时电压翻转效率为 1/3。本文指出若选取 CTC_T 远大于 CPC_P,电压翻转效率可进一步提高并接近 1/2。

关键词

引用

@article{arxiv.1909.10383,
  title  = {Analysis on One-Stage SSHC Rectifier for Piezoelectric Vibration Energy Harvesting},
  author = {Sijun Du},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1909.10383},
  year   = {2023}
}