微型溫差電池的無(wú)線(xiàn)傳感器節點(diǎn)自供電系統設計

　　3.電路整體工作方式和測試

　　結合圖2的系統整體原理電路圖，本文電路的整體的工作方式如下：TEG將溫差能轉換為電能，電能通過(guò)MPPT接口實(shí)現電能功率的最大化利用，然后經(jīng)過(guò)DC-DC升壓裝置將電壓升到3V左右，開(kāi)始給儲能電容器充電。如果TEG產(chǎn)生的電能的功率很大，電路則一邊給儲能電容器充電，一邊驅動(dòng)后面的比較器、穩壓器以及無(wú)線(xiàn)發(fā)射模塊。若TEG產(chǎn)生的電能比較微弱，則首先給儲能電容器進(jìn)行充電，隨著(zhù)充電的進(jìn)行，當儲能電容器中的電壓達到雙電壓比較器MIC841N的閾值電壓時(shí)，比較器輸出一個(gè)高電平，該高電平將使穩壓器TPS78001處于使能工作狀態(tài)，穩壓器穩定工作，然后儲能電容器開(kāi)始給后面的無(wú)線(xiàn)傳感器節點(diǎn)供電;當儲能電容器放電一段時(shí)間后，其電壓下降，當電壓下降到MIC841N的低壓閾值時(shí)，MIC841N輸出低電平，此時(shí)穩壓器TPS78001處于中斷狀態(tài)，儲能電容器不再對外放電，而開(kāi)始繼續充電，循環(huán)往復，本文電路會(huì )一直工作下去。

　　本文實(shí)驗過(guò)程中采用的TEG是德國Micropelt公司生產(chǎn)的TE-Core-direct，無(wú)線(xiàn)發(fā)射接收模塊使用德州儀器生產(chǎn)的RF2500模塊，其他電路采用本文中設計的電路。在實(shí)驗過(guò)程中實(shí)現了在溫差低至3攝氏度的能量采集，可以將數據直線(xiàn)發(fā)送到62.7米的接收端。實(shí)驗結果表明，本文設計電路實(shí)現了應用范圍廣，發(fā)送距離長(cháng)等特點(diǎn)。

　　結語(yǔ)

　　本文提供了一種基于微型溫差電池的無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)自供電系統，通過(guò)選擇BQ25504、MIC841N和TPS78001芯片，設計相關(guān)外圍電路，構建了一個(gè)完整的無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)。實(shí)驗結果表明，該自供電系統具備啟動(dòng)電壓低，能以最大功率點(diǎn)輸出的優(yōu)點(diǎn)。發(fā)射模塊傳送的距離可達62.7m，可直接放置于暖氣片、空調出風(fēng)口、等物體表面，實(shí)現微弱能源的采集和利用，能有效解決無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)能源供電問(wèn)題，具備較高的實(shí)用價(jià)值。