等强度梁式压-磁耦合振动俘能器的性能分析

摘要

为进一步提高压电振动俘能器在低频振动环境下的俘能效率,提出了一种等强度梁式压-磁耦合振动俘能器结构.在传统压-磁耦合结构的基础上引入了梯形等强度梁,通过仿真和实验与矩形梁、复合梁进行了对比,并对单一压电式、单一磁电式和压-磁耦合式俘能器进行了机电耦合特性分析.结果表明:当外界激励振强度为0.5g,最优负载为50 kΩ时,压-磁耦合振动俘能器的最大输出功率可达5.6 mW,其最大输出功率大于单一压电式和单一磁电式俘能器.与矩形梁式俘能器相比,提出的梯形梁式压-磁耦合振动俘能器俘能效率和压电片的利用率均有所提高.