view in publisher's site

Real-world evaluation of a self-startup SSHI rectifier for piezoelectric vibration energy harvesting

Highlights•A new interface circuit is proposed for piezoelectric energy harvesters.•The circuit can work in an increased excitation range with a startup circuitry.•Experiments were performed using real-world vibration data instead of sine wave.•It shows significant performance improvement compared to conventional rectifiers.AbstractThis paper presents an enhanced SSHI (synchronized switch harvesting on inductor) rectifier with startup circuit and representative environment validation using real world vibration data collected from a tram. Compared to a conventional SSHI rectifier, the proposed rectifier dynamically monitors the working status of the circuit and restarts it when necessary. The proposed rectifier is designed in a 0.35 μm HV CMOS process and its performance is experimentally evaluated. With a 500-s real-world collected vibration data, the conventional and the proposed SSHI rectifiers record average power performance improvements by 9.2× and 22× respectively, compared to a passive full-bridge rectifier. As the startup circuit helps restart the SSHI rectifier several times, it is able to extract energy in an increased excitation range and its average power output performance is 2.4× higher than a conventional SSHI rectifier.

ارزیابی دنیای واقعی یکسوساز SSHI خود راه‌اندازی برای برداشت انرژی ارتعاشی پیزوالکتریک

نکات برجسته * یک مدار رابط جدید برای دروگر انرژی پیزوالکتریک پیشنهاد شده‌است. مدار می‌تواند در محدوده تحریک افزایش‌یافته با مدار راه‌اندازی کار کند. آزمایش‌ها با استفاده از داده‌های ارتعاش دنیای واقعی به جای موج سینوسی انجام شده‌است. در این مقاله یک یکسوساز SSHI بهبود یافته (برداشت همزمان سوییچ بر روی سلف)با مدار راه‌اندازی و اعتبارسنجی محیط نمونه با استفاده از داده‌های ارتعاش دنیای واقعی جمع‌آوری‌شده از یک tram ارائه شده‌است. در مقایسه با یکسوساز سنتی SSHI، یکسوساز پیشنهادی به صورت پویا وضعیت کاری مدار را نظارت کرده و در صورت لزوم آن را مجددا آغاز می‌نماید. یکسوساز پیشنهادی در یک فرآیند ۰.۳۵ μm HV CMOS طراحی شده‌است و عملکرد آن به صورت تجربی ارزیابی شده‌است. با جمع‌آوری داده‌های ارتعاشی در دنیای واقعی ۵۰۰ ثانیه، یکسوسازهای سنتی و پیشنهادی SSHI بهبود متوسط عملکرد توان را به ترتیب به میزان ۹.۲ * و ۲۲ * در مقایسه با یکسوساز تمام پل منفعل ثبت می‌کنند. از آنجایی که مدار راه‌اندازی چندین بار به راه‌اندازی مجدد یکسوساز SSHI کمک می‌کند، قادر به استخراج انرژی در محدوده تحریک افزایش‌یافته و میانگین عملکرد توان خروجی آن ۲.۴ * بیشتر از یکسوساز SSHI معمولی می‌باشد.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Electrical and Electronic Engineering
  • ترجمه مقاله Electrical and Electronic Engineering
  • مقاله مهندسی برق و الکترونیک
  • ترجمه مقاله مهندسی برق و الکترونیک
  • مقاله Metals and Alloys
  • ترجمه مقاله Metals and Alloys
  • مقاله فلزات و آلیاژ
  • ترجمه مقاله فلزات و آلیاژ
  • مقاله Condensed Matter Physics
  • ترجمه مقاله Condensed Matter Physics
  • مقاله فیزیک ماده چگال
  • ترجمه مقاله فیزیک ماده چگال
  • مقاله Surfaces, Coatings and Films
  • ترجمه مقاله Surfaces, Coatings and Films
  • مقاله سطوح، روکش‌ها و لایه‌ها
  • ترجمه مقاله سطوح، روکش‌ها و لایه‌ها
  • مقاله Electronic, Optical and Magnetic Materials
  • ترجمه مقاله Electronic, Optical and Magnetic Materials
  • مقاله مواد الکترونیک، نوری و مغناطیسی
  • ترجمه مقاله مواد الکترونیک، نوری و مغناطیسی
  • مقاله Instrumentation
  • ترجمه مقاله Instrumentation
  • مقاله دستگاهش
  • ترجمه مقاله دستگاهش
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.