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基于Sm-PMN-PT和改进型DICH接口电路的压电取能功率提升方法
1
作者
舒胜文
俞若珺
+3 位作者
张必震
舒龙龙
路永玲
王真
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第8期3448-3462,共15页
通过压电取能方式将电力设备表面的机械振动能转化为电能,是实现电力专用传感器无源化的有效途径之一。然而,传感器高集成度和小型化发展趋势对压电取能功率提出了更高要求。为此,提出一种基于钐掺杂铌镁酸铅-钛酸铅(Sm-doped Pb(Mg_(1/...
通过压电取能方式将电力设备表面的机械振动能转化为电能,是实现电力专用传感器无源化的有效途径之一。然而,传感器高集成度和小型化发展趋势对压电取能功率提出了更高要求。为此,提出一种基于钐掺杂铌镁酸铅-钛酸铅(Sm-doped Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_(3)-PbTiO_(3),Sm-PMN-PT)材料和改进型双中间电容回收(improved double intermediate capacitor harvesting,improved-DICH)接口电路的压电取能功率提升方法。首先,制备了不同Sm掺杂质量分数为x和PT质量分数为y的xSm-PMN-yPT压电双晶片,并对压电材料的性能参数进行了测试和对比;其次,在对比分析几种典型接口电路的基础上,设计了一种改进型DICH接口电路,并从理论上进行了取能功率的对比分析;然后,采用Multisim软件对不同接口电路的取能功率进行了仿真分析;最后,对Sm-PMN-PT压电双晶片和锆钛酸铅(Pb(Zr1–xTix)O3,PZT)压电陶瓷在不同接口电路下的取能功率和能量提取效率进行了对比测试。研究结果表明:基于2.5%Sm-PMN-32%PT材料和改进型DICH接口电路的压电取能装置具有516.3μW的高输出功率、61.1%的高能量提取效率和较强的负载适应性,在取能领域具有良好的工程应用前景。
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关键词
电力传感器
压电取能
功率提升
Sm掺杂PMN-PT
接口电路
下载PDF
职称材料
题名
基于Sm-PMN-PT和改进型DICH接口电路的压电取能功率提升方法
1
作者
舒胜文
俞若珺
张必震
舒龙龙
路永玲
王真
机构
福州大学电气工程与自动化学院
南昌大学物理与材料学院
国网江苏省电力有限公司电力科学研究院
出处
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第8期3448-3462,共15页
基金
国家自然科学基金(52207150)。
文摘
通过压电取能方式将电力设备表面的机械振动能转化为电能,是实现电力专用传感器无源化的有效途径之一。然而,传感器高集成度和小型化发展趋势对压电取能功率提出了更高要求。为此,提出一种基于钐掺杂铌镁酸铅-钛酸铅(Sm-doped Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_(3)-PbTiO_(3),Sm-PMN-PT)材料和改进型双中间电容回收(improved double intermediate capacitor harvesting,improved-DICH)接口电路的压电取能功率提升方法。首先,制备了不同Sm掺杂质量分数为x和PT质量分数为y的xSm-PMN-yPT压电双晶片,并对压电材料的性能参数进行了测试和对比;其次,在对比分析几种典型接口电路的基础上,设计了一种改进型DICH接口电路,并从理论上进行了取能功率的对比分析;然后,采用Multisim软件对不同接口电路的取能功率进行了仿真分析;最后,对Sm-PMN-PT压电双晶片和锆钛酸铅(Pb(Zr1–xTix)O3,PZT)压电陶瓷在不同接口电路下的取能功率和能量提取效率进行了对比测试。研究结果表明:基于2.5%Sm-PMN-32%PT材料和改进型DICH接口电路的压电取能装置具有516.3μW的高输出功率、61.1%的高能量提取效率和较强的负载适应性,在取能领域具有良好的工程应用前景。
关键词
电力传感器
压电取能
功率提升
Sm掺杂PMN-PT
接口电路
Keywords
power-specific sensor
piezoelectric energy harvesting
power improvement
Sm-doped PMN-PT
interface circuit
分类号
TM506 [电气工程—电器]
TN929.5 [电子电信—通信与信息系统]
TP212.9 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于Sm-PMN-PT和改进型DICH接口电路的压电取能功率提升方法
舒胜文
俞若珺
张必震
舒龙龙
路永玲
王真
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
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