[發明專利]機電能量收集控制電路和控制方法

有效

• 申請號: 202010027412.X
• 申請日: 2020-01-10
• 公開（公告）號: CN111181345B
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 謝鵬;李虹
• 申請（專利權）人: 無錫澤太微電子有限公司
• 主分類號: H02K35/02
• 分類號: H02K35/02;H02J50/00
• 代理公司: 深圳智匯遠見知識產權代理有限公司 44481
• 代理人: 李雪鵑

本申請實施例提供了一種機電能量收集控制電路和控制方法，所述控制電路包括：第一整流電路、第二整流電路、邏輯控制電路和開關電路；所述第一整流電路，用于收集所述機電開關處于第一狀態時產生的第一電能；所述第二整流電路，用于收集所述機電開關處于第二狀態時產生的第二電能；所述邏輯控制電路，當所述第一整流電路輸出第一電平信號時，所述邏輯控制電路輸出第一控制信號，使所述開關電路處于閉合狀態，使所述第一整流電路收集的第一電能和所述第二整流電路收集的第二電能共同供電。本申請提供的機電能量收集控制電路提高了機電能量的收集效率，減少了機電開關的發電線圈匝數，從而使機電開關的成本更低、體積更小。

技術領域

本申請涉及集成電路技術領域，尤其涉及一種機電能量收集控制電路和控制方法。

背景技術

機電能量收集控制技術主要應用于無線動能設備，無線動能設備通常包括發射端和接收端兩部分，發射端的機電開關內置發電線圈，利用電磁感應原理，把動能轉化為電能，為電源穩壓電路和無線發射芯片供電，通過天線發射無線指令信號，接收端收到無線信號后，發出響應。

機電開關由發電線圈、磁性材料和機械轉動三部分組成，根據電磁感應發電原理，機電開關下壓和回彈動作會產生電能，由于切割磁感線的方向不同，機電開關下壓和回彈會產生極性不同的單脈沖電壓。而機電開關下壓和回彈之間的時間間隔至少是幾百毫秒以上，遠大于發射芯片工作所需要幾毫秒到幾十毫秒的時間。所以現有技術的機電能量收集控制電路在機電開關下壓和彈起的動作下，會分別發射一組相同的無線指令，重復發射一組相同的指令沒有實際意義，相當于只利用了機電開關下壓的能量，使機電能量的收集效率降低?？梢?，現有技術中機電能量收集控制電路只利用了機電開關下壓的能量，由于能量收集的低效，要確保發射芯片能有效的發射無線指令，需要采用能產生更大能量的機電開關型號，從而增加了產品成本。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決上述技術中的技術問題之一，為此，本發明的目的在于提供了一種機電能量收集控制電路和控制方法，能解決現有技術中只利用了機電開關下壓的能量，降低了機電能量的收集效率，從而增加了機電開關的成本的問題。

第一方面，本發明提供一種機電能量收集控制電路，所述控制電路包括：第一整流電路、第二整流電路、邏輯控制電路和開關電路；所述第一整流電路，與機電開關的第一輸出端相連，用于收集所述機電開關處于第一狀態時產生的第一電能；所述第二整流電路，與所述機電開關的第二輸出端相連，用于收集所述機電開關處于第二狀態時產生的第二電能；所述邏輯控制電路，與所述第二整流電路的輸出端相連，用于當所述第二整流電路輸出第一電平信號時，輸出第一控制信號，使所述開關電路處于閉合狀態，還用于當所述第二整流電路輸出第二電平信號時，輸出第二控制信號，使所述開關電路處于斷開狀態；所述開關電路，與所述第一整流電路的輸出端相連，還與所述第二整流電路的輸出端相連，還與所述邏輯控制電路的輸出端相連，用于當所述開關電路處于閉合狀態時，使所述第一整流電路收集的第一電能和所述第二整流電路收集的第二電能共同供電；其中，所述機電開關的第一狀態和第二狀態屬于一個工作周期。

可選地，在所述第二整流電路與所述邏輯控制電路之間，所述控制電路還包括：電壓檢測電路，與所述電壓檢測電路的輸入端與所述第二整流電路的輸出端相連，用于將所述第二整流電路的輸出電壓與預設的閾值電壓進行比較；穩壓電路，所述穩壓電路的第一輸入端與所述第二整流電路的輸出端相連，與所述穩壓電路的第二輸入端與所述電壓檢測電路的輸出端相連，用于根據所述電壓檢測電路輸出的比較結果，輸出與所述比較結果相匹配的穩定電壓。

可選地，所述控制電路還包括：第一保護電路，與所述第一整流電路相連，用于防止所述第一整流電路的輸出電壓高于預設電壓；第二保護電路，與所述第二整流電路相連，用于防止所述第二整流電路的輸出電壓高于預設電壓；濾波電路，與所述穩壓電路的輸出端相連，用于對所述穩壓電路的輸出電壓濾波。