針對環(huán)境溫差能量收集的超低壓升壓技術(shù)研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在軍事、民用領(lǐng)域都有著廣闊的應(yīng)用前景。由于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點數(shù)量日益龐大且分布區(qū)域廣泛，傳感器節(jié)點供能問題成為了制約無線傳感器網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的瓶頸，
　　收集環(huán)境溫差能量為傳感器節(jié)點供電是解決這一問題的有效方法。本文利用基于大氣溫度變化的溫差發(fā)電裝置實現(xiàn)熱能到電能的轉(zhuǎn)換，其特點是無需依托特定的熱源條件，可應(yīng)用于任意環(huán)境。文中通過建立傳熱模型結(jié)合測試實驗研究了溫差發(fā)電裝置的輸出電能特性，為升壓變換器性能指標提供了設(shè)計依據(jù)。
　　

2、在探討分析三類升壓拓撲結(jié)構(gòu)的原理與特點后，本文設(shè)計了一種基于諧振效應(yīng)的升壓變換器。該變換器以 LC串聯(lián)電路的固有頻率對輸入源進行斬波，使其與 LC串聯(lián)回路發(fā)生諧振從而實現(xiàn)大幅升壓，文中著重研究了減小電感磁芯損耗的方法，經(jīng)優(yōu)化后其最大升壓倍數(shù)可至120倍。提出了一種通過調(diào)整變壓器匝數(shù)比實現(xiàn)阻抗匹配的新方法，解決了諧振升壓變換器與THE內(nèi)阻的匹配問題，有效提高了變換器的充電效率。
　　經(jīng)測試，該變換器可對幅值低至60 mV的任一極性電