基于PZT悬臂梁的按压能量采集技术研究

作     者：王志华 陈东洋 姚涛 吕殿利 张惠娟 Wang Zhihua;Chen Dongyang;Yao Tao;Lv Dianli;Zhang Huijuan

作者机构：省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室(河北工业大学)天津300130 河北省电磁场与电器可靠性重点实验室(河北工业大学)天津300130 河北工业大学机械工程学院天津300130 

基　　金：国家自然科学基金(51775166) 2016年度河北省科技计划项目(16211709) 

出 版 物：《电子技术应用》 (Application of Electronic Technique)

年 卷 期：2018年第44卷第10期

页      码：158-161页

摘      要：基于PZT的正压电效应设计了悬臂梁结构的能量采集装置,可用于开关等单次按压能量的采集。对单次按压条件下PZT悬臂梁的响应进行数学分析。通过性能对比,选用P-81材料压电片叠加在铜合金片两侧制作成悬臂梁。经有限元分析,压电片并联时比串联时的输出功率要高,但是固有频率相同,表明压电片的联结形式对其应变没有影响。在单次按压条件下,10 kΩ电阻负载下的仿真和测试结果一致,最大瞬时功率分别为28.93 mW和27.46 mW。结合PZT在低频条件下的高阻抗特性设计了能量采集电路,采用阈值开关电路控制放电电压,实验结果表明可输出5.05 mJ的电能,满足驱动LED和射频发射器等的要求。

主 题 词：PZT 悬臂梁 能量采集 有限元分析 电路设计 

学科分类：08[工学] 0807[工学-电子信息类] 

D　O　I：10.16157/j.issn.0258-7998.174389

馆 藏 号：203377067...