压电换能器机电转换系数研究

针对气流致声压电发电换能器的腔底压力与输出电压之间存在的机电转换关系,建立了谐振状态下的机电耦合模型,获得了机电转换系数解析解,通过理论机电转换系数表达式分析可得,随着换能器谐振角频率、等效质量、压电片等效电容的减小或品质因数的增加,输出电压增加。搭建实验平台,获得模型机电转换系数。实验结果表明,机电转换系数实验值与理论值的误差为11.29%,推导的理论与实验一致,为小型气流致声压电发电系统的设计提供理论支持。     

一种高效快速稳定压电能量存储电路

针对压电能量采集技术对高效与快速稳定的实际需求,基于串联电感开关同步电荷采集电路(S-SSHI)研究,改进设计了一种高效快速的无源S-SSHI.确定压电换能器等效电路,对改进无源S-SSHI电压稳定响应时间和输出功率进行模拟仿真和实验分析.结果表明:电路在低负载(小于20 kΩ)的情况下有较高的能量输出,达51.243 mW,是经典电路最高输出功率的4.95倍,具有电压响应稳定、时间快的特点.高功率和快速稳定的特征将为无线网络节点供能的工程设计提供理论依据.