辽宁省博士科研启动基金(20051080)
- 作品数：8 被引量：22H指数：4
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- 悬臂梁式压电振动能量收集系统输出功率的优化研究被引量：5
- 2014年
- 针对环境振动能量较小、振动源频带较宽导致压电能量收集系统输出功率较低的问题,探究了悬臂梁式结构能量收集系统采用并联或串联电感优化统输出功率的方法和特性,分析了不同并、串联电感值对输出功率的影响.鉴于压电悬臂梁的工作频率较低,匹配电感值较大,采用无损模拟电感进行了实验验证.理论分析与实验结果均表明,在不同的激振频率下对应不同的匹配电感值,在偏离谐振频率附近也可获得与谐振状态几乎相同的最大输出功率,从而拓宽了工作频率,提高了压电振动能量收集系统的能量收集水平.当激振频率分别是谐振频率的0.8和1.2倍时,并联或串联电感获得的最大输出功率分别是无电感纯电阻负载的26.4倍和18.2倍.
- 白凤仙马桂帅董维杰孙建忠
- 关键词：悬臂梁输出功率电感
- 基于FPGA的压电变压器相位控制的设计与研究
- 2013年
- 与脉冲宽度调制(PWM)、脉冲频率调制(PFM)及PWM/PFM混合控制相比,压电变压器DC-DC转换器的相位控制法具有效率高,输出稳定等特点。该文基于现场可编程门阵列(FPGA)并行的特点设计了新型鉴相器,利用实测得不同负载下相位差与频率、占空比的关系曲线变化规律的一致性,提出了相位控制算法,实现了窄带(谐振频率附近1kHz内)条件下压电变压器(PT)谐振频率的跟踪和DC-DC转换器的稳压。以多层MPT300650L0和单层PT3906BR升压变压器为例进行了验证,实验结果表明,该文基于FPGA设计的压电变压器DC-DC转换器的相位控制方法不仅可行且具有通用性,当输入电压为3.3V时,输出电压为100V。
- 白凤仙董维杰闰朋超
- 关键词：压电变压器DC-DC相位控制
- 压电变压器端口串并联接的电气特性分析被引量：4
- 2008年
- 基于压电变压器的经典集总参数等效电路模型,分别采用Y参数、G参数、H参数和Z参数建立了压电变压器并-并、并-串、串-并和串-串联接的网络方程,将网络方程均转化为用Y参数表达,直观地体现了网络电气特性与压电变压器的模型参数和联接个数之间的关系.最后对四种联接的电气特性进行了计算分析,并通过并-并联接实验证明了理论分析的正确性.结果表明,随着压电变压器联接个数的增加,只有并-并和并-串两种联接方式能够提高电压增益和输出功率.
- 白凤仙董维杰肖磊
- 关键词：压电变压器双口网络电压增益输出功率
- 水热法制备压电双晶片的研究
- 2007年
- 用水热合成法在金属基板上制备了压电双晶片,该法简单,成本低。为了更好地研究双晶片的特性,利用扫描电镜(SEM)和X-射线衍射(XRD)技术,对PZT薄膜的特性进行了较为详细的研究。发现PZT薄膜由平均尺寸约为5μm的PZT晶粒组成,其物相组成成分PbTiO3和PbZrO3的比值约为53/47,处在准同型相界附近。根据试验中测得数据,计算出了薄膜的平均密度;并建立了双晶片位移驱动模型,由该模型得到压电系数d31,并研究了双晶片的铁电性。
- 杜立群吕岩董维杰高晓光
- 关键词：压电双晶片PZT薄膜水热合成法
- Rosen型压电变压器的并联特性仿真被引量：1
- 2007年
- 压电变压器的并联联接是提高输出功率的一种有效的解决方法。采用经典集总参数等效电路模型建立了Rosen压电变压器并-并联联接的PSPICE仿真模型,分析了模型参数完全相同时并联压电变压器的个数对电压增益、输出功率、功率传输效率的影响,以两片压电变压器并联为例,仿真分析了参数不完全相同对并联电压增益和输出功率的影响。结果表明,与单片压电变压器相比,压电变压器的并联联接不仅能够提供更高的输出功率,而且能提升电压增益;两个压电变压器实际并联时,机械谐振频率必须非常接近,而对等效损耗电阻的一致性要求不高。
- 白凤仙董维杰
- 关键词：等效电路仿真模型
- PZT压电薄膜无阀微泵的制备工艺及实验研究被引量：7
- 2008年
- 介绍了一种基于PZT薄膜的无阀压电微泵。该微泵利用聚二甲基硅氧烷(PDMS)作为泵膜,自制的压电圆型薄膜片作为驱动部件,采用收缩管/扩张管结构,压电圆型致动片和PDMS泵膜的组合可产生较大的泵腔体积改变。在对微泵制备工艺研究的基础上,对其性能进行了实验研究,结果表明:电压和频率对流速均有显著影响。在7.5 V1、80 Hz的正弦电压驱动下,该压电微泵的最大输出流速为2.05μL/min。该文制作的微泵具有流量稳定,驱动电压较低,性能稳定可靠和易控制等优点,可满足微流体系统的使用要求。
- 杜立群高晓光董维杰吕岩
- 关键词：无阀微泵
- 基于频率特性的Rosen压电变压器参数的仿真测量和分析被引量：5
- 2011年
- Rosen型压电变压器在便携式高压应用方面有其独特的优点。压电变压器的模型参数是仿真分析压电变压器电气特性的重要参数。通常,这些模型参数的获得需要借助价格昂贵的阻抗分析仪。论文基于实测压电变压器电压增益-频率响应特性,提出了一种实用的压电变压器模型参数的求解方法。首先通过实验测量压电变压器的电压增益-频率响应特性,并将其转化为与模型参数描述的电压增益表达式相匹配的优化函数。其次,采用fminsearch差值最小优化函数,利用MATLAB进行仿真拟合,确定谐振支路参数L,C及机电转换率N。对MPT3006A50L0多层压电变压器样品进行了测量与分析,分析结果与Agilent 4294A阻抗分析仪提供的结果相吻合。
- 白凤仙董维杰闰朋超孙斐然
- 关键词：频率响应模型参数
- 基于Y参数的压电变压器端口串-并联接特性研究
- 2010年
- 基于压电变压器的经典集总参数等效电路模型,压电变压器串-并联接的电气特性由导纳矩阵Y参数描述,导出了电压增益、输出功率和效率与单片压电变压器的模型参数和压电变压器联接个数的关系表达式,并采用径向振动型压电变压器模型参数进行了仿真分析.测试了电压增益为0.0816、输入和输出隔离的两片降压压电变压器,在相同负载20Ω时,端口串-并联接后的电压增益达到0.0406.计算和实验结果表明,压电变压器端口串-并联接能够进一步提升降压比.因此,压电变压器串-并联接可以作为实现降压的一种方法.
- 白凤仙董维杰解永平
- 关键词：等效电路电压增益降压
