[发明专利]介电弹性体发电机自偏置电路

说明书

本发明涉及一种介电弹性体发电机(DEG)自偏置电路，该自偏置电路由偏置电源、DEG、二极管和电容连接而成，在工作过程中有两种结构：高压低电荷和低压高电荷。第一次发电循环时，偏置电源通过二极管D₁、D₂、D₃给拉伸后的DEG充电，DEG收缩时对电容C₁、C₂充电。第二次发电循环时，二极管D₂截止，电容C₁、C₂并联，偏置电源和电容串联对拉伸后的DEG充电，DEG收缩时对电容C₁和C₂放电。在此后的发电循环中，DEG的电压不断累加，电容C₁和C₂两端电压也持续升高。本发明的有益效果是：DEG自偏置电路能够实现自偏置的功能，提高了DEG的便携性和自主性，拓展了DEG的使用范围。

所属技术领域

本发明属于功能材料发电技术领域，涉及一种介电弹性体发电机(Dielectricelastomer generator，DEG)，特别涉及一种介电弹性体发电机自偏置电路。

背景技术

DEG是一种基于可变电容原理的新型发电机，由于大变形、低成本等特点，其适用范围广泛。但DEG发电是被动式的，需要电场的极化变为活性，才能将机械能转换为电能。研究中常用高压电源提供电场，由于高压电源体积较大，严重制约了DEG的适用范围。目前，国内外针对DEG的应用研究基本上处于初级阶段，对于DEG的自偏置电路这一领域研究还不多。因此，本发明就这一现状提供了一种新型的DEG自偏置电路。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种用于DEG发电的自偏置电路。该自偏置电路更加完善了DEG发电机功能，使自偏置效果更好。

为达到上述目的，本发明采取如下的技术解决方案：该DEG自偏置电路由偏置电源、DEG、二极管和电容连接而成，在工作过程中有两种结构：高压低电荷和低压高电荷。第一次发电循环时，偏置电源通过二极管D₁、D₂、D₃给拉伸后的DEG充电，DEG收缩时对电容C₁、C₂充电。第二次发电循环时，二极管D₂截止，电容C₁、C₂并联，偏置电源和电容串联对拉伸后的DEG充电，DEG收缩时对电容C₁和C₂放电。在此后的发电循环中，DEG的电压不断累加，电容C₁和C₂两端电压也持续升高。

本发明的有益效果是：DEG自偏置电路能够实现自偏置的功能，提高了DEG的便携性和自主性，拓展了DEG的使用范围，对DEG的进一步推广非常有利。

附图说明

图1为本发明的DEG自偏置电路原理图；

图2为本发明的DEG首次充电电路原理图；

图3为本发明的DEG收缩放电电路原理图；

图4为本发明的DEG第二次充电电路原理图。

以下结合附图对本发明作进一步的详细说明。

具体实施方式

参见图1～4，本发明DEG发电机自偏置电路主要由以下7部分构成：DEG(1)，电容C₁(2)，电容C₂(3)，二极管D₁(4)，二极管D₂(5)，二极管D₃(6)，偏置电源(7)。