[发明专利]一种优化翻转时间的压电能量采集整流器

摘要

本发明公开了一种优化翻转时间的压电能量采集整流器。该整流器包括两个有源二极管，有源二极管根据流经的电流方向确定其截止/导通状态，并输出一位开关状态信号；该整流器包括一个数字电路控制模块，该模块根据所述有源二极管输出的开关状态信号生成时钟信号；该整流器包括两个开关，开关接收所述的时钟信号进行开/关操作；该整流器还包括两个被动二极管和一个电感，在所述数字控制单元的控制下，最优化地翻转压电设备的电容电压。

主权项

一种优化翻转时间的压电能量采集整流器，包括：两个有源二极管，其被连接以检测电感电流过零点，一旦电流过零点改变输出的一位开关状态信号，该信号作为有源二极管的输出被送到数字电路控制模块的输入端；以及一个数字电路控制模块，其被连接以接收所述有源二极管的开关状态信号，并输出时钟信号，该时钟信号作为数字电路控制模块的输出被送到开关的输入控制端；以及两个开关，其被连接以接收所述数字电路控制模块的时钟信号，完成导通/截止操作；以及一个电感，其被连接以在压电器件输出电流过零点时帮助翻转压电器件的电容电压，该电感一端与压电设备一端相连，电感的另一端与所述的一个有源二极管的阳极和一个开关的一端相连，压电设备的另一端分别与所述的另一个有源二极管的阳极和另一个开关的一端相连，两个有源二级管的阴极相连接负载的一端，两个开关的另一端相连接到地；以及两个二极管，其被连接以在所述数字电路控制模块的控制下，在每半个振动周期电感电流过零时将对应的一个二极管置于LC谐振腔内，最优化地翻转电容电压，所述的两个二极管中的其中一个与所述的两个开关中的其中一个并联，所述的两个二极管中的另一个与所述的两个开关中的另一个并联；当所述有源二极管的阳极端电压高于阴极时，有源二极管导通，开关状态信号输出为一位低电平，当所述有源二极管的阴极端电压高于阳极时，有源二极管截止，开关状态信号输出为一位高电平；所述数字电路控制模块的输入采用边沿触发方式检测开关状态信号的跳变，并输出一对互补有死区的时钟信号。