[發明專利]壓電式微型發電機功率調節電路

無效

• 申請號: 201310261201.2
• 申請日: 2013-06-25
• 公開（公告）號: CN103414378A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 謝公平
• 申請（專利權）人: 常州市俊宏電器廠
• 主分類號: H02N2/18
• 分類號: H02N2/18
• 代理公司: 常州市維益專利事務所 32211
• 代理人: 何學成

技術領域

本發明涉及水力發電機技術領域，特別是一種壓電式微型發電機功率調節電路。

背景技術

壓電式雙振子微型發電機簡化結構為，在一個基體上制作出兩個臂長和質量塊一樣的振子，使它們的共振頻率基本一致，一個作為主要發電源，一個作為輔助發電源。每個振子是由質量塊和雙面涂有壓電薄膜PZT的懸臂梁構成。外界環境中的振動傳到發電機振子上，質量塊帶動懸臂梁和壓電薄膜一起振動，由于壓電薄膜的正壓電效應，在懸臂梁的上下表面產生電荷，形成電勢差。根據分析，懸臂梁在諧振頻率為ω的振動條件下，壓電薄膜表面產生的電荷為：

Q=-b∫l0l1d31h2∂2ω∂x2dx+b∫l0l1ϵ33Ezdz---(1)]]>

其中，d₃₁為壓電薄膜31模型的壓電應變常數，ε₃₃為電介常數，h為梁的厚度，b為梁的寬度，l₀到l₁為從梁的固定端沿x方向到質量塊的積分，Ez為壓電片在z方向的電場。

由于E=一V／△，△為壓電薄膜層厚度，壓電薄膜表面電荷的微分就是輸出給外接阻抗的電流，且，I=ωQ，因此當外接阻抗是一純電阻R時，由，I=V／R的關系，可以得到一個振子的平均輸出功率為

P‾=VI=ω2b2h2d312A‾24(1+bLϵ33ωRΔ)2R---(2)]]>

其中為梁的平均振幅，L為梁表面壓電薄膜的長度。