[发明专利]用于从振动分子电荷捕获电能的电路

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求了于2015年5月15日提交的名称为“Circuit for Capturing Electrical Energy from Vibrating Molecular Charges”的美国临时申请No.62/162,250的优先权。上述申请以引用的方式将其全部内容并入本文中。

技术领域

本发明总体上涉及捕获由振动电荷产生的能量，更具体而言，涉及用于将振动分子电荷的热能转换成电能的电路。

背景技术

当磁体相对于导线前后移动时，跨导线引起了振荡电压。当这种导线是闭合电路的一部分时，振荡电流将流过导线和电路。这种现象是清楚公知的。

诸如由某些分子、原子或原子粒子(例如，电子)产生的移动分子电荷或振动分子电荷还可能引起这种振荡电压和/或振荡电流。

需要的是一种用于从振动分子电荷捕获能量的电路。

发明内容

根据本发明的各种实施方式，包括整流器(即，整流器电路)的电路可以被配置为捕获由振动分子电荷引起的电流。任何数量的这种整流器电路可以被串联和/或并联地制造以提供电源。在本发明的某些实施方式中，这种整流器电路可以具有小于10纳米的特征尺寸。根据本发明的各种实施方式的整流器电路可以捕获振动分子电荷的热能并将该能量转换成电能。

根据本发明的各种实施方式，整流器电路可以包括场效应晶体管(“FET”)，其包括金属氧化物半导体场效应晶体管(“MOSFET”)，被配置为捕获由振动分子电荷引起的电流。任何数量的这种FET可以被串联地和/或并联地制造以提供电源。在本发明的某些实施方式中，这种FET可以具有小于10纳米的特征尺寸。由FET构成的整流器电路可以捕获振动分子电荷的热能并将该能量转化成电能。

根据本发明的各种实施方式，整流器电路可以包括被配置为捕获由振动分子电荷引起的电流的二极管。任意数量的这种二极管可以被串联地和/或并联地制造以提供电源。在本发明的某些实施方式中，这种二极管可以具有小于10纳米的特征尺寸。由二极管构成的整流器电路可以捕获振动分子电荷的热能并将该能量转换成电能。

下面进一步详细描述本发明的这些实施方式、其特征以及其它方面。

附图说明

图1例示了根据本发明的多种实施方式的包括FET的整流器电路。

图2例示了根据本发明的多种实施方式的包括FET的整流器电路。

图3例示了根据本发明的多种实施方式的包括二极管的整流器电路。

图4例示了根据本发明的多种实施方式的整流器电路。

图5例示了根据本发明的多种实施方式的制造的整流器电路。

具体实施方式

本发明的各实施方式涉及从振动分子电荷捕获或“收获”能量并将该能量转换成电能。小的振动分子电荷(例如，振动分子、原子、原子粒子等)可以在闭合电路中引起小的电流。然而，这种所引起的电流通常基于在随机方向上出现的这种振动而相互抵消。

一种用于捕获由这种所引起的电流提供的电能的机制被配置为采用诸如在图4中所例示的那样的整流器电路400。跨输入端410的振动电荷可以引起小的电流，其可以被整流器430捕获，从而产生以跨输出端420的电压形式的电能。

根据本发明的各实施方式，场效应晶体管(“FET”)或金属氧化物半导体场效应晶体管(“MOSFET”)可以被配置为整流器。FET或MOSFET的正向压降几乎可以忽略(大约40mV)，因为这些FET器件的栅极控制其阻抗从接近零欧姆到10¹²欧姆。因此，FET器件可以被配置为整流器，而无需遭受其它类型的整流器的较大正向压降。

图1示出了根据本发明的多种实施方式的整流器电路100，该整流器电路100具有输入端110和电压输出端120。整流器电路100包括单个MOSFET 130(在图1中例示为P沟道型MOSFET)。如所示出的，MOSFET130的漏极(“D”)被耦合到输入端110的第一端子，MOSFET 130的源极(“S”)被耦合到输出端120的第一端子(正)，并且MOSFET 130的栅极(“G”)被耦合到输入端110的第二端子和输出端120的第二端子(负)。