CN119401852A 一种矿用压电式振动能量同步提取电路及方法 （煤炭科学技术研究院有限公司）

一种矿用压电式振动能量同步提取电路及一种矿用压电式振动能量同步提取电路及模块两端与有源整流电路模块的正负输入端相同步开关模块设置在压电模块和有源整流电路于有源整流电流电路模块对应桥臂开关管的导2压电模块两端与有源整流电路模块的正负输入端相连，储能第一P_MOS管QP1的栅极与第二P_MOS管QP2的漏极相连，第二P_MOS有源整流电流电路模块下半桥包括第一N_MOS管QN1、第二N_MOS管QN2、第一比较器二N_MOS管QN2与第二比较器CMP2组成下半桥第二上半桥的第一P_MOS管QP1与下半桥第二有源开关管组成第上半桥的第二P_MOS管QP2与下半桥第一有源开关管组成第有源整流电流电路模块下半桥包括第一N_MOS管QN1、第二N_MOS管QN2、第一比较器第一比较器CMP1的正极性输入端与第一N_MOS管QN1的源极相连，第一比极性输入端与第一N_MOS管QN1的漏极相连，第一比较器CMP1的输出端连接至第一N_MOS管第二比较器CMP2的正极性输入端与第二N_MOS管QN2的源极相连，第二比极性输入端与第二N_MOS管QN2的漏极相连，第二比较器CMP2的输出端连接至第二N_MOS管第一N_MOS管QN1的漏极与第一P_MOS管QP1的漏极相连，第二N_MOS电流过零检测电路模块的输入端连接第一N_MOS管QN1的栅极和第二N_MOS管QN2的栅3第一N_MOS管QN1的栅极和第二N_MOS管QN2的栅极分别连接第一或非门NOR1的两个输出端连接连接第二或非门NOR2的另一输入端，第二或非门NOR2的输出端连接至第四非门电流过零检测电路模块的第四非门NOT4的输出9.一种基于权利要求1_8任一项所述能量同步提取电路的矿用压电式振动能量同步提4[0004]随着超低功耗和微型封装的电子器件和无线电射频模块5[0016]所述有源整流电流电路模块为全桥整流电路，上半桥和下半桥均由两个MOS管组MOS管QP1的漏极连接至压电模块一输出端P，第二P_MOS管QP2的漏极连接压电模块的另一第二N_MOS管QN2与第二比较器CMP2组成下半桥第二的负极性输入端与第一N_MOS管QN1的漏极相连，第一比较器CMP1的输出端连接至第一N_的负极性输入端与第二N_MOS管QN2的漏极相连，第二比较器CMP2的输出端连接至第二N_6[0030]电流过零检测电路模块的输入端连接第一N_MOS管QN1的栅极和第二N_MOS管QN2[0034]第一N_MOS管QN1的栅极和第二N_MOS管QN2的栅极分别连接第一或非门NOR1的两经第一RC滤波电路后分别连接至第二非门NOT2的输入端和第二第二或非门NOR2的一输入端，第二非门NOT2的输出端经第二RC滤波电路后连接第三非门NOT3的输入端，第三非门[0036]同步开关电路由两个串联的P_MOS开关管组成，电路跨接在压电元件与整流电路之间，电流过零检测电路模块的第四非门NOT4的输出端连接至两个串联的P_MOS开关管的[0037]当判断电流ip(t)过零点时，电流过零检测电路模块输出低电平，控制开关管导[0038]本申请同时请求保护一种基于所述能量同步提取电路的矿用压电式振动能量同7[0045](2)本发明利用超低导通电阻Rds(on)的P_MOS管和N_MOS管，采用交叉耦合的方8MOS管QP1的漏极连接至压电模块一输出端P，第二P_MOS管QP2的漏极连接压电模块的另一P_MOS管QP2与下半桥第一有源开关管组成的负极性输入端与第一N_MOS管QN1的漏极相连，第一比较器CMP1的输出端连接至第一N_的负极性输入端与第二N_MOS管QN2的漏极相连，第二比较器CMP2的输出端连接至第二N_[0069]在有源整流电路中，QP1与有源二极管(QN2、CMP2)组成一个桥臂(以下简称桥臂[0071]电流过零检测电路模块由两个或非门NOR1、NOR2和四个非门NOT1、NOT2、NOT3、[0072]电流过零检测电路具体结构参见图3，第一N_MOS管QN1的栅极和第二N_MOS管QN2的栅极分别连接第一或非门NOR1的两个输入端，第一或非门NOR1的输入端连接第一非门第三非门NOT3的输入端，第三非门NOT3的输出端连接连接第二或非门NOR2的另一输入端，9[0078]同步开关电路由两个串联的P_MOS开关管组成，电路跨接在压电元件与整流电路之间，电流过零检测电路模块的第四非门NOT4的输出端连接至两个串联的P_MOS开关管的[0082]压电式振动能量同步提取电路的波形图如图5所示。在等效电流源ip(t)单周期N_[0095]本申请还公开了一种