[发明专利]一种基于人体压力发电的LED照明电路

说明书

技术领域

本发明涉及压电陶瓷技术领域，特别涉及一种基于人体压力发电的LED照明电路。

背景技术

固体材料按其对外电场的作用方式可以分为两类，一类以传导方式传递外电场的作用和影响，这类材料叫做导电材料；另一类以感应的方式传递外电场的作用和影响，这类材料称为电介质材料。对某些电介质施加机械力时，就会引起它内部的正电荷中心发生相对位移而产生电的极化，从而导致介质两个表面上出现符号相反的束缚电荷，并且其电荷密度与外力成正比，这种现象称为压电效应，也叫正压电效应。反之，如果将具有压电性的电介质置于外电场中，由于电场的相对位移，而这一位移导致介质发生形变，这种现象称为逆压电效应。

公知的，压电陶瓷是一种能够将机械能和电能相互转换的功能陶瓷材料；压电陶瓷具有敏感的特性，可以将其微弱的机械振动转换成电信号。压电陶瓷主要用于制造超声换能器，水声换能器、陶瓷滤波器、陶瓷变压器、陶瓷变频器、高压发生器、红外探测器、声表面波器件、电光器件、引燃引爆装置和压电陀螺，发明名称人体行走发电器，申请号为201220000076.0公开了一种采用压电陶瓷的发电器，其将压电陶瓷并联成方阵改善发电时的电压值大小，利用人体行走将电能用于照明、手机充电、电击器和保暖等多种用途，但是其未能充分的利用压电陶瓷的自身性能，压电陶瓷的发电效率并不高，由于采用并联增加了制造的成本。

发明名称采用压电陶瓷发电的装置，申请号200710070180.0，公开了一种采用压电陶瓷发电的装置，采用电能转换和存储电路，但是其克服的是压力发电装置转动过程易碎的问题，未能提高压电陶瓷的发电效率，发明名称一种压电陶瓷储能电池，申请号201510372668.3，公开了一种压电陶瓷储能电池，由上壳体、下壳体、压力发电单元和储能单元组成，所述的储能单元包括充电电池、电容和滤波器，但是其发电量不稳定，电能质量不好。

因此，有必要针对上述的问题，提出一种新的压电陶瓷压力发电装置，其充分利用压电陶瓷并改善其发电结构，使其发电能力得到提高。

发明内容

为了克服背景技术中的问题，本发明提出一种基于人体压力发电的LED照明电路，其通过改善压电陶瓷的设计结构，提高其发电能力，并且改善电流的输出，设置降压整流电路和储能元件、LED驱动电路，为LED灯组提供电能，使压电陶瓷的电能得到充分利用，提高其发电的利用率。

为了实现上述目的，本发明是按照以下方式实现的：所述的基于人体压力发电的LED照明电路包括压力发电装置、降压整流电路、储能元件、LED驱动电路、LED灯组，所述的压力发电装置与降压整流电路电连接，降压整流电路与储能元件电连接，储能元件与LED驱动电路电连接，LED驱动电路与LED灯组电连接；

其中，压力发电装置采用环氧树脂将其经极化、老化后的压电陶瓷片和银电极封装构成，压力发电装置包括压电陶瓷片、银电极、弹性金属片，所述的压电陶瓷片的左表面和右表面均设银电极；所述的压力发电装置与降压整流电路中的LTC3588-1芯片的两个差分输入端PZ1、PZ2相接；

降压整流电路，所述的降压整流电路包括LTC3588-1芯片，LTC3588-1芯片上的Vin端口与储能元件一端电连接，所述的储能元件为电容器C1，LTC3588-1芯片上的SW端口与一电感线圈L1一端连接，LTC3588-1芯片上的Vout端口与电感线圈L1的另一端相连，电感线圈L1的另一端与电容器C2一端相连，电容器C2另一端接地，LTC3588-1芯片上的端口D0接地，LTC3588-1芯片上的端口D1与一个电压源相连；

LED驱动电路，所述的LED驱动电路包括LT1932芯片，LT1932芯片上的Vin端口、SHDN端口与电容器C1另一端相连，电容器C1另一端、Vin端口、SHDN端口与电感线圈L2的一端相连，电感线圈L2的另一端与LT1932芯片上的SW端口，稳压二极管D5一端相连，稳压二极管D5的另一端与电容器C3、发光二极管D1的一端相连，电容器C3的另一端接地，LT1932芯片上的Rset端口与电阻R1的一端相连，电阻R1的另一端接地，LT1932芯片上的GND端口接地；

LED灯组，所述的LED灯组包括二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4，所述的发光二极管D1另一端与发光二极管D2的一端相连，发光二极管D2的另一端与发光二极管D3的一端相连，发光二极管D3的另一端与发光二极管D4的一端相连，发光二极管D4的另一端与LT1932芯片上的LED端口相连。

所述的压电陶瓷片设置于弹性金属片的上表面。