氣流致聲振動壓電發(fā)電機接口電路設(shè)計與實驗研究.pdf

1、氣流致聲振動壓電發(fā)電機是一種利用彈丸在彈道飛行過程中迎面氣流激振的振動壓電式發(fā)電機，具備結(jié)構(gòu)簡單、體積小、換能效率高等特點。本文以“氣流致聲振動壓電發(fā)電機”為研究對象，在課題組前期研究的基礎(chǔ)上，針對目前氣流致聲振動壓電發(fā)電機在能量采集與功率調(diào)理方面存在的問題，主要圍繞功率調(diào)理接口電路進行研究，設(shè)計了輸出功率高、低功耗、自供電、負載適應(yīng)性好的改進型無源同步電荷采集電路。
　　結(jié)合課題研究背景，提出氣流致聲振動壓電發(fā)電機能量采集與功率

2、調(diào)理接口電路技術(shù)的關(guān)鍵問題。從壓電發(fā)電機工作原理出發(fā)，結(jié)合壓電方程以及流體動力聲源激勵特性給出氣流致聲振動壓電發(fā)電機輸出功率理論模型。在此基礎(chǔ)上建立了強制振動壓電發(fā)電等效模型，得到了壓電能量采集系統(tǒng)動態(tài)平衡時的動力學(xué)方程，為功率調(diào)理接口電路的設(shè)計提供了理論基礎(chǔ)。
　　對不同拓撲結(jié)構(gòu)的接口電路進行了理論分析，并在同步電荷采集電路的基礎(chǔ)上，優(yōu)化設(shè)計了低功耗自供電的無源同步電荷采集電路。建立了壓電振子等效電路仿真模型，對不同拓撲結(jié)構(gòu)接口