毕业论文--复合能量采集电源管理电路的设计

《毕业论文--复合能量采集电源管理电路的设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、重庆大学本科学生毕业设计（论文）复合能量采集电源管理电路的设计学生：郝万运学号：20093184指导教师：余华专业：测控技术与仪器重庆大学光电工程学院二O一三年GraduationDesign(Thesis)ofChongqingUniversityDesignofHybridEnergyHarvestingPowerManagementCircuitUndergraduate:HaowanyunSupervisor:Prof.YuhuaMajor:MeasuringandControlTechnology&Instr

2、umentsCollegeofOptoelectronicEngineeringChongqingUniversityJune20131重庆大学本科学生毕业设计（论文）参考文献32重庆大学本科学生毕业设计（论文）摘要摘要无线传感网络越来越普遍地被应用到实际中，然而在传感器网络的应用过程中，大量节点的使用使更换电池有时会很不方便，人们开发利用环境能量为传感器节点供电的技术越来越成熟，但是在室内等可利用能量较弱的环境中，依靠单一的能源并不一定能保证稳定的能量供应。因此，在本论文中提出了采集室内环境中光能和振动能，并进行复合

3、管理，为无线传感器节点供电，以增强其性能，延长工作周期。文章首先介绍了太阳能电池板的工作原理及等效电路图，并建立了理论模型，在此基础上提出了基于扰动观察法的MPPT控制方案，方案中用MSP430F2274编程产生脉宽调制（PWM）信号，利用升压型DC-DC变换器来实现最大功率点跟踪。接下来介绍了振动能的采集原理，并提出了桥式整流、DC-DC阻抗匹配电路。之后对两种能量采集电路进行了复合，提出了与超级电容串联的接口电路，并通过理论计算和实验结果的对比对接口电路的效率进行了评估。设计的以功率管理芯片TPS26690为主的电

4、路实现了能量的储存控制与释放功能，最后得到了稳定的输出电压3.3V，增强了无线传感器节点的性能。关键词：无线传感器，复合能量，光能MPPT，振动能采集，电源管理I重庆大学本科学生毕业设计（论文）ABSTRACTABSTRACTWirelesssensingnetworkisgraduallyappliedtodailylife.However,intheapplyingprocess,lotsofnodeswhichneedtochangebatteriesarenotconvenientsometimes.Altho

5、ughpeoplehavedevelopedsomeprovenpowersupplytechnologieswhicharebasedonenvironmentenergyforsensingnodes,singlewayofenergysupplycannotensureenoughenergyforsensingnodesinsomeenergy-weaknesslocationssuchasindoorenvironment.Therefore,thisthesisproposesanewmethodtopro

6、videenergyforwirelesssensingnetworkbasedoncombiningluminousenergyandvibrationalenergytomakesuretostrengthenitsperformanceandprolongitsoperationperiod.Inthisthesis,wefirstdiscusstheoperationprincipleofsolarpanel,itsequivalentcircuitdiagram,andmodelingthetheory.Th

7、enweproposeaMPPTcontrollingschemebasedonperturbationandobservationmethod.Inthisscheme,weuseMPS430F2274togeneratePWMsignal,aDC-DCboostconvertertotracktheMaximumPowerPoint.Afterwardsweintroducetheprincipleofenergyharvestingofvibration,andproposethebridgerectifiera

8、ndaDC-DCimpedancematchingcircuit.Wecombinetwodifferentenergyharvestingcircuitsandinterfacecircuitforcascadingsupercapacitorstogether,andevaluatetheefficiencybytheoret