DC-DC超低電壓升壓功能電路設(shè)計
本文設(shè)計的能量緩沖器電路是在BQ25504芯片的輸出位置通過一個二極管D1接入一個儲能電容器。通過儲能電容器的應(yīng)用,本文可以實現(xiàn)在溫差能充足時,DC-DC轉(zhuǎn)換過后的能量不僅能夠供給無線傳感器節(jié)點使用,而且多余的能量可以存儲在儲能電容器中,實現(xiàn)能量的最大節(jié)約;溫差發(fā)電器采集到的電量不足的時候儲能電容器可以暫時充當(dāng)能量源的角色,保證后面的無線傳感器節(jié)點有效的工作,并且由于二極管D1的存在避免了儲能電容器反向給溫差發(fā)電器充電的情況。
雙電壓比較器MIC841N為核心的比較器電路設(shè)計
在本文中,采用MIC841N作為電壓比較器,通過該比較器可以實現(xiàn)對儲能電容存儲電壓的檢測,并對后續(xù)的線性穩(wěn)壓器的工作狀態(tài)進行控制。如圖4所示是MIC841N的工作參考電路,本文依托參考電路,合理設(shè)置外圍電阻等器件參數(shù),來實現(xiàn)其比較控制功能。
圖4 MIC841N雙電壓比較器工作參考電路
首先,如圖4所示,連接好電路,其Vin端接前面電路的儲能電容器的正極;Vin端通過電阻R2接入LTH端;LTH端和HTH端通過電阻R3相連;HTH端接電阻R4然后接地;Vout接TPS78001芯片的EN端。本文采用了TPS78001芯片作為穩(wěn)壓輸出設(shè)備。如圖6所示為TPS78001的工作參考電路圖。首先按照圖6連接電路圖。IN端接儲能電容器的正極;EN使能端接MIC841N的OUT端;OUT端和FB端之間接電阻R5;FB端接R6然后接地;OUT端輸出一個穩(wěn)定的電壓,可設(shè)置,在本文中為3V,供給后面的無線發(fā)射模塊使用。
圖6電路C穩(wěn)壓器電路原理圖
本文提供了一種基于微型溫差電池的無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點自供電系統(tǒng),通過選擇BQ25504、MIC841N和TPS78001芯片,設(shè)計相關(guān)外圍電路,構(gòu)建了一個完整的無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。實驗結(jié)果表明,該自供電系統(tǒng)具備啟動電壓低,能以最大功率點輸出的優(yōu)點。發(fā)射模塊傳送的距離可達62.7m,可直接放置于暖氣片、空調(diào)出風(fēng)口、等物體表面,實現(xiàn)微弱能源的采集和利用,能有效解決無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點能源供電問題,具備較高的實用價值。
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