[實(shí)用新型]一種微電子器件的能量收集裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420550691.8
• 申請(qǐng)日: 2014-09-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204190502U
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉會(huì)聰;陳濤;吉張萍;黃海波;楊湛;孫立寧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J15/00
• 分類號(hào): H02J15/00;H02M7/10;H02M1/36
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 常亮

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及電路技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種微電子器件的能量收集裝置。

背景技術(shù)

隨著時(shí)代的進(jìn)步，微電子器件因其小型化，已被廣泛使用，尤其在野外環(huán)境、軍事和醫(yī)療領(lǐng)域上起重要作用，例如：在野外環(huán)境的檢測(cè)裝置中設(shè)置微電子器件，或在人體內(nèi)植入醫(yī)療微電子器件，微電子器件需要借助電池來(lái)提供電能，當(dāng)電池的電量用盡后則需要更換電池。

在野外環(huán)境的檢測(cè)裝置的微電子器件，由于野外環(huán)境面積較大，設(shè)置的檢測(cè)裝置數(shù)量較多，每次對(duì)檢測(cè)裝置的微電子器件更換電池需要花費(fèi)大量的人力和物力。對(duì)于植入式的醫(yī)療的微電子器件，對(duì)其更換電池，可能會(huì)對(duì)人體帶來(lái)進(jìn)一步的創(chuàng)傷和痛苦。所以現(xiàn)有技術(shù)提出了新型的微能量采集器，通過(guò)微能量采集器有效收集環(huán)境中的能量并將其轉(zhuǎn)換為電能，從而為微電子器件供電。

但由于微能量采集器的體積較小，加之環(huán)境中的能量是不穩(wěn)定的，所以微能量采集器采集得到的能量，能量密度相對(duì)較低且電能輸出不穩(wěn)定，無(wú)法較好地為微電子器件提供穩(wěn)定電能。

因此現(xiàn)在需要一種裝置，能夠?qū)ξ⒛芰坎杉鞑杉玫降哪芰窟M(jìn)行存儲(chǔ)和處理，以便為微電子器件提供穩(wěn)定的電能。

實(shí)用新型內(nèi)容

本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N微電子器件的能量收集裝置，本申請(qǐng)能夠?qū)ξ⒛芰坎杉鞑杉玫降哪芰窟M(jìn)行存儲(chǔ)和處理，可以為微電子器件提供間歇地、穩(wěn)定的電能。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了以下技術(shù)手段：

一種微電子器件的能量收集裝置，包括：

與微能量采集器的輸出端相連的N級(jí)倍壓整流模塊，用于將所述微能量采集器持續(xù)輸出的交流信號(hào)進(jìn)行倍壓整流轉(zhuǎn)換為直流信號(hào)；

與所述倍壓整流模塊相連的儲(chǔ)能模塊，用于儲(chǔ)存所述直流信號(hào)；

控制端與所述儲(chǔ)能模塊相連、第一端用來(lái)與微電子器件相連的第一開(kāi)關(guān)模塊；

一端與所述儲(chǔ)能模塊相連、另一端與所述第一開(kāi)關(guān)模塊的控制端相連的比較模塊，用于當(dāng)所述直流電壓達(dá)到上限電壓值時(shí)導(dǎo)通所述第一開(kāi)關(guān)模塊，將所述直流電壓輸出至所述微電子器件；當(dāng)所述直流電壓低于下限電壓值時(shí)關(guān)閉所述第一開(kāi)關(guān)模塊，停止將所述直流電壓輸出至所述微電子器件；

其中，所述微電子器件為間歇性工作的電子器件。

優(yōu)選的，所述上限電壓值為微電子器件工作電壓的上限值；

所述下限電壓值為微電子器件工作電壓的下限值。

優(yōu)選的，所述比較模塊包括：

與所述儲(chǔ)能模塊相連的電阻分壓模塊，所述電阻分壓模塊包括依次串聯(lián)的第一分壓模塊、第二分壓模塊和第三分壓模塊，其中所述第一分壓模塊與所述儲(chǔ)能模塊相連，所述第三分壓模塊與地相連；

與所述電阻分壓模塊相連的第二開(kāi)關(guān)模塊，其中所述第一分壓模塊和所述第二分壓模塊的公共連接點(diǎn)與所述第二開(kāi)關(guān)模塊的第三端相連，所述第二分壓模塊和所述第三分壓模塊的公共連接點(diǎn)與所述第二開(kāi)關(guān)模塊的第四端相連；

同相輸入端與所述第二開(kāi)關(guān)模塊的控制端相連、反相輸入端與參考電壓模塊相連的比較單元，所述比較單元的輸出端與所述第一開(kāi)關(guān)模塊的控制端相連，且所述第一開(kāi)關(guān)模塊的控制端與所述第二開(kāi)關(guān)模塊的控制端相連。

優(yōu)選的，所述N級(jí)倍壓整流模塊包括：

逐級(jí)相連的N個(gè)倍壓整流模塊，所述倍壓整流模塊包括電容和二極管組成的倍壓電路。

優(yōu)選的，所述第一分壓模塊包括至少一個(gè)電阻；

所述第二分壓模塊包括至少一個(gè)電阻；

所述第三分壓模塊包括至少一個(gè)電阻。

優(yōu)選的，所述儲(chǔ)能模塊包括電容；

所述比較單元包括比較器。

優(yōu)選的，所述比較器包括：型號(hào)為L(zhǎng)TC1540的比較器。

優(yōu)選的，還包括：

與所述第一分壓模塊、所述第二分壓模塊和所述第三分壓模塊并聯(lián)的第一電容模塊；

與所述第二分壓模塊和所述第三分壓模塊并聯(lián)的第二電容模塊；

與所述第三分壓模塊并聯(lián)的第三電容模塊。

優(yōu)選的，所述第一開(kāi)關(guān)模塊和所述第二開(kāi)關(guān)模塊集成在一個(gè)開(kāi)關(guān)模塊內(nèi)。

優(yōu)選的，所述開(kāi)關(guān)模塊包括型號(hào)為MAX4685的模擬開(kāi)關(guān)。