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自偏置东莞电机工作流程

相较于高压偏置,自偏置介电弹性体发电机还有其他一些优势。首先,自偏置电路是一种无源电路,它不需要添加开关和控制电路,外部也不需要添加任何驱动电源。其次,自偏置电路在一次一次能量循环中累积电荷,这代表电路系统的输出电压会不断攀升。这个特性使自偏置介电弹性体发电机极具前景,介电弹性体发电机产生的能量随着电压的提高而增加。传统高压偏置介电弹性体发电机的高压通常是由高压电压电源提供,所以自偏置电路省去了高压原件的使用。

 

二极管代替模拟高频开关。它实际上是电容式的逆向使用,它能够将介电弹性发电机上的高电压转换成高电荷的形式并存储到电荷泵电路,然后在介电弹性发电机拉伸过程中向其补充一部分电荷,使得单元上有足够的电荷来参与发电循环的工作过程。经过多个发电周期循环后使得介电弹性体两端电压升高到较高的值。电容值二极管起着限制不同阶段时电流流向的作用。在自偏置电路中,由于二极管的存在,各个阶段电流方向发生改变。根据电流方向不同来区分两种工作模式,分别是大电荷模式和高电压模式。

 

该电路模型由两个电容和三个二级管组成,www.qg999.com,钱柜娱乐,钱柜娱乐999通过二极管可以控制电流的流动方向:当介电弹性体发电机将产生的电能传递给自偏置电路时,电流方向由节点1流向节点2。此时两个电容为串联连接,即自偏置电路处于高电压、低电容模式。而当自偏置电路为介电弹性体发电机提供偏置电荷时,电容切换为并联连接,即自偏置电路处于低电压、高电容模式。可见,自偏置电路通过两种状态的切换,从而实现电荷的累积增加,从而可弥补系统的电荷损耗。为使电荷能在介电弹性体发电机与自偏置电路之间正常流动,在切换状态时,介电弹性体发电机所产生的电压必须高于电容组的电压,通过二极管控制电荷流动方向来解决该问题。

 

自偏置介电弹性体发电机工作过程可以分为四个阶段:

(1)介电弹性体发电机处于拉伸阶段时,东莞电机薄膜厚度减小,柔性电极面积增大,使得介电弹性体发电机电容增加,电压降低,但此时介电弹性体发电机薄膜上的电压仍高于电荷由高电压模式向高电容模式转换的临界电压,所以此时自偏置电路不工作。电荷从介电弹性体流向自偏置电路。

 

(2)介电弹性体发电机继续拉伸,介电弹性体发电机电压低于临界电压后,转变工作模式,自偏置电路开始工作,电荷泵电路为介电弹性体发电机提供电荷。

 

(3)介电弹性体发电机处于收缩阶段,介电弹性体发电机薄膜厚度增加,柔性电极面积减小,使得介电弹性体发电机电容减小,电压升高,但此时介电弹性体发电机薄膜上的电压仍低于电荷泵由高电压模式向高电容模式转换的临界电压,所以此时自偏置电路不工作。自偏置电路为介电弹性体发电机提供电荷。

 

(4)介电弹性体发电机继续拉伸,介电弹性体发电机电压高于临界电压后,电荷泵转变工作模式,自偏置电路开始工作,介电弹性体发电机上多余电荷转移到自偏置上。