一種微型振動(dòng)發(fā)電機(jī)供電的無(wú)線(xiàn)遙控收發(fā)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種無(wú)線(xiàn)遙控收發(fā)系統(tǒng)，尤其是一種微型振動(dòng)發(fā)電機(jī)供電的無(wú)線(xiàn)遙控收發(fā)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]2.4G無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊工作在全球免申請(qǐng)ISM頻道2400M-2483M范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)開(kāi)機(jī)自動(dòng)掃頻功能，共有50個(gè)工作信道，可以同時(shí)供50個(gè)用戶(hù)在同一場(chǎng)合同時(shí)工作，無(wú)需使用者人工協(xié)調(diào)、配置信道，接收單元和遙控器單元具有1鍵自動(dòng)對(duì)碼功能，數(shù)字地址編碼，容量大，避免地址重復(fù)。
[0003]目前2.4G無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊的供電普遍采用普通干電池進(jìn)行供電。廢舊的普通干電池不僅不環(huán)保，而且長(zhǎng)期使用成本高。一些方案采用太陽(yáng)能電池為2.4G無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊供電，雖然在直接光照下，太陽(yáng)能電池大約可以產(chǎn)生的功率密度為15mW每立方厘米；但是在室內(nèi)，同樣的太陽(yáng)能電池的功率密度只有10 μ W每立方厘米，因此限制了其應(yīng)用。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種微型振動(dòng)發(fā)電機(jī)供電的無(wú)線(xiàn)遙控收發(fā)系統(tǒng)，采集振動(dòng)帶來(lái)的機(jī)械能并將其轉(zhuǎn)換為電能，為2.4G無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊進(jìn)行供電。
[0005]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:
[0006]一種微型振動(dòng)發(fā)電機(jī)供電的無(wú)線(xiàn)遙控收發(fā)系統(tǒng)，包括2.4G無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊和控制單元，還包括微型振動(dòng)發(fā)電機(jī)、整流電路、電壓轉(zhuǎn)換電路、蓄電單元，微型振動(dòng)發(fā)電機(jī)依次連接整流電路、電壓轉(zhuǎn)換電路、控制單元，電壓轉(zhuǎn)換電路與蓄電單元連接，蓄電單元與控制單元雙向連接，控制單元連接2.4G無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊。
[0007]所述的微型振動(dòng)發(fā)電機(jī)為壓電式微型振動(dòng)發(fā)電機(jī)。
[0008]所述的壓電式微型振動(dòng)發(fā)電機(jī)為電極并聯(lián)的雙壓電片懸臂梁發(fā)電結(jié)構(gòu)。
[0009]所述的電極并聯(lián)的雙壓電片懸臂梁發(fā)電結(jié)構(gòu)為兩片矩形壓電晶體片膠合在金屬基板的兩側(cè)構(gòu)成矩形梁，矩形梁一端固定在質(zhì)量塊上，另一端受力作用后發(fā)生撓曲變形，兩片矩形壓電晶體片相互短接，作為輸出電能的一級(jí)，金屬基板作為輸出電能的另一極。
[0010]優(yōu)選的，所述的金屬基板為磷青銅基板。所述的壓電晶體片為ΡΖΤ系陶瓷。
[0011]本實(shí)用新型采用電極并聯(lián)的雙壓電片懸臂梁發(fā)電結(jié)構(gòu)的壓電式微型振動(dòng)發(fā)電機(jī)為2.4G無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊供電，拓展了 2.4G無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊的供電方式，安全可靠、節(jié)能環(huán)保，解決了使用普通干電池成本高且污染環(huán)境的問(wèn)題；與此同時(shí)，此類(lèi)微型振動(dòng)發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、不發(fā)熱、無(wú)電磁干擾、易于加工制作和實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)上的小型化、集成化。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型的總框圖。
[0013]圖2為微型振動(dòng)發(fā)電機(jī)構(gòu)成立體視圖。
[0014]圖3為微型振動(dòng)發(fā)電機(jī)構(gòu)成正視圖。
[0015]圖4為微型振動(dòng)發(fā)電機(jī)受力撓曲示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域及相關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0017]在離子性的晶體中，正、負(fù)離子有規(guī)則地交錯(cuò)配置，構(gòu)成結(jié)晶點(diǎn)陣，形成固有電矩，在晶體表面出現(xiàn)了極化電荷，又由于晶體暴露在空氣中，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，這些電荷便被降落到晶面上的空氣中的異號(hào)離子所中和，因此極化面電荷和電矩都不會(huì)顯現(xiàn)。但當(dāng)晶體發(fā)生機(jī)械形變時(shí)，晶格就會(huì)發(fā)生變化，從而電矩發(fā)生變化，表面極化電荷數(shù)值也發(fā)生變化，即表面的正電荷或負(fù)電荷有了增量，這種增量就是壓電效應(yīng)的電量。
[0018]壓電陶瓷本身硬且脆，所產(chǎn)生的位移很小，因而一般不把壓電陶瓷本身作為壓電振子直接使用，通常是把壓電陶瓷與某種金屬?gòu)椥泽w連接在一起共同構(gòu)成壓電振子，其特點(diǎn)是變形相對(duì)較大、響應(yīng)快。質(zhì)量塊可以確保系統(tǒng)與環(huán)境振動(dòng)處于共振狀態(tài)。
[0019]本實(shí)用新型為一種微型振動(dòng)發(fā)電機(jī)供電的無(wú)線(xiàn)遙控收發(fā)系統(tǒng)，如圖1所示，包括2.4G無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊和控制單元，還包括微型振動(dòng)發(fā)電機(jī)、整流電路、電壓轉(zhuǎn)換電路、蓄電單元，微型振動(dòng)發(fā)電機(jī)依次連接整流電路、電壓轉(zhuǎn)換電路、控制單元，電壓轉(zhuǎn)換電路與蓄電單元連接，蓄電單元與控制單元雙向連接，控制單元連接2.4G無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊。
[0020]所述的微型振動(dòng)發(fā)電機(jī)為壓電式微型振動(dòng)發(fā)電機(jī)。
[0021 ] 所述的壓電式微型振動(dòng)發(fā)電機(jī)為電極并聯(lián)的雙壓電片懸臂梁發(fā)電結(jié)構(gòu)。
[0022]所述的電極并聯(lián)的雙壓電片懸臂梁發(fā)電結(jié)構(gòu)為兩片矩形壓電晶體片膠合在金屬基板的兩側(cè)構(gòu)成矩形梁，矩形梁一端固定在質(zhì)量塊上，另一端受力作用后發(fā)生撓曲變形，兩片矩形壓電晶體片相互短接，作為輸出電能的一級(jí)，金屬基板作為輸出電能的另一極。
[0023]伸出的金屬基板受外力按壓作用發(fā)生形變，帶動(dòng)膠合在其上的矩形壓電晶體片發(fā)生形變，從而晶格發(fā)生變化，電矩發(fā)生變化，表面極化電荷數(shù)值也發(fā)生變化，產(chǎn)生電量輸出。
[0024]優(yōu)選的，所述的金屬基板為磷青銅基板。磷青銅耐磨，彈性好，常作為振動(dòng)片使用。
[0025]優(yōu)選的，所述的壓電晶體片為鋯鈦酸鉛PbZr03-PbTi03 (ΡΖΤ系陶瓷)，其壓電性能強(qiáng)且穩(wěn)定。
[0026]微型振動(dòng)發(fā)電機(jī)輸出交流電壓，經(jīng)過(guò)整流電路轉(zhuǎn)換為直流電壓，直流電壓經(jīng)過(guò)電壓轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成所需的電壓電平，轉(zhuǎn)換后的直流電壓輸入控制單元或者蓄電單元，控制單元使蓄電電路中蓄積的電力與負(fù)載狀態(tài)相匹配地進(jìn)行輸出控制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種微型振動(dòng)發(fā)電機(jī)供電的無(wú)線(xiàn)遙控收發(fā)系統(tǒng)，包括2.4G無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊和控制單元，其特征在于:還包括微型振動(dòng)發(fā)電機(jī)、整流電路、電壓轉(zhuǎn)換電路、蓄電單元，微型振動(dòng)發(fā)電機(jī)依次連接整流電路、電壓轉(zhuǎn)換電路、控制單元，電壓轉(zhuǎn)換電路與蓄電單元連接，蓄電單元與控制單元雙向連接，控制單元連接2.4G無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述微型振動(dòng)發(fā)電機(jī)供電的無(wú)線(xiàn)遙控收發(fā)系統(tǒng)，其特征在于:所述的微型振動(dòng)發(fā)電機(jī)為壓電式微型振動(dòng)發(fā)電機(jī)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述微型振動(dòng)發(fā)電機(jī)供電的無(wú)線(xiàn)遙控收發(fā)系統(tǒng)，其特征在于:所述的壓電式微型振動(dòng)發(fā)電機(jī)為電極并聯(lián)的雙壓電片懸臂梁發(fā)電結(jié)構(gòu)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述微型振動(dòng)發(fā)電機(jī)供電的無(wú)線(xiàn)遙控收發(fā)系統(tǒng)，其特征在于:所述的電極并聯(lián)的雙壓電片懸臂梁發(fā)電結(jié)構(gòu)為兩片矩形壓電晶體片膠合在金屬基板的兩側(cè)構(gòu)成矩形梁，矩形梁一端固定在質(zhì)量塊上，另一端受力作用后發(fā)生撓曲變形，兩片矩形壓電晶體片相互短接，作為輸出電能的一級(jí)，金屬基板作為輸出電能的另一極。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述微型振動(dòng)發(fā)電機(jī)供電的無(wú)線(xiàn)遙控收發(fā)系統(tǒng)，其特征在于:所述的金屬基板為磷青銅基板。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述微型振動(dòng)發(fā)電機(jī)供電的無(wú)線(xiàn)遙控收發(fā)系統(tǒng)，其特征在于:所述的壓電晶體片為PZT系陶瓷。
【專(zhuān)利摘要】一種微型振動(dòng)發(fā)電機(jī)供電的無(wú)線(xiàn)遙控收發(fā)系統(tǒng)，包括2.4G無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊和控制單元，還包括微型振動(dòng)發(fā)電機(jī)、整流電路、電壓轉(zhuǎn)換電路、蓄電單元，微型振動(dòng)發(fā)電機(jī)依次連接整流電路、電壓轉(zhuǎn)換電路、控制單元，電壓轉(zhuǎn)換電路與蓄電單元連接，蓄電單元與控制單元雙向連接，控制單元連接2.4G無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊。本實(shí)用新型采用電極并聯(lián)的雙壓電片懸臂梁發(fā)電結(jié)構(gòu)的壓電式微型振動(dòng)發(fā)電機(jī)為2.4G無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊供電，拓展了2.4G無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊的供電方式，安全可靠、節(jié)能環(huán)保，解決了使用普通干電池成本高且污染環(huán)境的問(wèn)題；與此同時(shí)，此類(lèi)微型振動(dòng)發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、不發(fā)熱、無(wú)電磁干擾、易于加工制作和實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)上的小型化、集成化。
【IPC分類(lèi)】G08C17/02, H02N2/18
【公開(kāi)號(hào)】CN204965719
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520630898
【發(fā)明人】廖紅偉, 周銀, 沈賁
【申請(qǐng)人】武漢光華芯科技有限公司
【公開(kāi)日】2016年1月13日
【申請(qǐng)日】2015年8月20日