[發(fā)明專利]一種傳感器節(jié)點(diǎn)電源管理電路

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710730293.2
• 申請(qǐng)日: 2017-08-23
• 公開（公告）號(hào): CN107394906A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 譚洪舟;廖肇榮;曾淼旺;路崇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東順德中山大學(xué)卡內(nèi)基梅隆大學(xué)國(guó)際聯(lián)合研究院;中山大學(xué);佛山市順德區(qū)中山大學(xué)研究院
• 主分類號(hào): H02J50/20
• 分類號(hào): H02J50/20;H02J7/34;H02M3/06
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司44102
• 代理人: 林麗明

1.一種傳感器節(jié)點(diǎn)的電源管理電路，其中傳感器節(jié)點(diǎn)采用能量收集技術(shù)供電，其特征在于，電源管理電路包括前級(jí)儲(chǔ)能模塊、升壓模塊、后級(jí)儲(chǔ)能模塊、控制電路模塊和應(yīng)用電路模塊，前級(jí)儲(chǔ)能模塊的輸出端接升壓模塊的輸入端，升壓模塊的輸出端接后級(jí)儲(chǔ)能模塊的輸入端及控制電路模塊的輸入端，后級(jí)儲(chǔ)能模塊的輸出端接控制電路模塊的輸入端及應(yīng)用電路模塊的輸入端，控制電路模塊的輸出端接應(yīng)用電路模塊的輸入端；

所述前級(jí)儲(chǔ)能模塊儲(chǔ)存收集的環(huán)境能量，作為升壓模塊的輸入電源，后級(jí)儲(chǔ)能模塊儲(chǔ)存升壓后的能量，并為控制電路模塊和應(yīng)用電路模塊提供工作所需能量；當(dāng)后級(jí)儲(chǔ)能模塊兩端電壓在設(shè)定值的范圍變動(dòng)時(shí)，控制電路模塊控制應(yīng)用電路模塊是否工作，工作時(shí)，后級(jí)儲(chǔ)能模塊向應(yīng)用電路模塊供電，否則不供電。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種傳感器節(jié)點(diǎn)的電源管理電路，其特征在于，所述前級(jí)儲(chǔ)能模塊為超級(jí)電容C1，后級(jí)儲(chǔ)能模塊為超級(jí)電容C2，其中C1的電容值小于C2的電容值。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種傳感器節(jié)點(diǎn)的電源管理電路，其特征在于，所述控制電路模塊包括反相器和MOS管，其中反相器輸入端與升壓模塊的輸出端連接，反相器輸出端與MOS管的柵極連接，MOS管的源極與后級(jí)儲(chǔ)能模塊相連，漏極與應(yīng)用電路模塊相連。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種傳感器節(jié)點(diǎn)的電源管理電路，其特征在于，所述MOS管為P溝道增強(qiáng)型的MOS管。

5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的一種傳感器節(jié)點(diǎn)的電源管理電路，其特征在于，所述升壓模塊包括升壓芯片BQ25504和電阻，升壓芯片通過引腳6和7外接的電阻R3、R4控制升壓輸出的電壓幅值大小，其中引腳7接電阻R3、R4，引腳6接于兩個(gè)電阻之間，升壓模塊輸出電壓值U用如下公式進(jìn)行計(jì)算：

U=32VBIAS(1+R3R4)]]>

其中，VBIAS＝1.25V為升壓芯片的偏置電壓，通過調(diào)整R3、R4的阻值，得到滿足后續(xù)電路工作的電壓值；

升壓芯片的指示信號(hào)引腳11接控制電路模塊輸入端，升壓芯片內(nèi)部具有監(jiān)測(cè)引腳14所接后級(jí)儲(chǔ)能模塊電壓大小的功能，通過設(shè)置引腳9和10之間所接電阻的大小，指示信號(hào)引腳11能夠根據(jù)后級(jí)儲(chǔ)能模塊兩端電壓做出相應(yīng)的變化，其中：

當(dāng)后級(jí)儲(chǔ)能模塊兩端電壓上升到大于時(shí)，指示信號(hào)引腳輸出高電平，等于此時(shí)后級(jí)儲(chǔ)能模塊兩端電壓幅值；

當(dāng)后級(jí)儲(chǔ)能模塊兩端電壓下降至小于時(shí)，指示信號(hào)引腳輸出低電平，值為零。