驅(qū)動式無線流量計電源管理電路設計

　　介紹了溫差發(fā)電的原理，應用低功耗儀器的設計方法，研制了一套基于蒸汽的溫差發(fā)電、充電功能的低功耗無線渦街流量計。引入無線通信方式，摒棄了傳統(tǒng)自動化儀表布線繁瑣的缺點。該流量計具有較好的實用價值。溫差發(fā)電是利用熱電轉(zhuǎn)換材料將熱能轉(zhuǎn)化為電能的全靜態(tài)發(fā)電方式，具有無噪音、無污染、無磨損、壽命長、體積小等優(yōu)點，但其輸出電壓波動大、輸出功率小，適用于微小功率的設備使用。

　　溫差發(fā)電有完善的物理理論基礎(chǔ)和成熟的溫差發(fā)電片制造技術(shù)的支持，從20世紀60年代開始，陸續(xù)有一批溫差發(fā)電機成功用于航天飛機和軍事領(lǐng)域。近幾年隨著溫差發(fā)電片生產(chǎn)成本的降低與轉(zhuǎn)換效率的不斷提高，溫差發(fā)電技術(shù)在工業(yè)和民用方面表現(xiàn)出了良好的應用前景。

　　電源管理電路設計

　　電能管理包括TEG的電能收集、鋰電池充放電、TEG輸出電壓、鋰電池狀態(tài)檢測和異常報警以及流量計各部件的工作狀態(tài)控制等功能。如圖5所示，電能管理電路由TEG、DC/DC、鋰電池充電芯片、鋰電池和穩(wěn)壓芯片組成。

　　圖5 電源管理電路圖

　　流量計電路的電源由TEG或電池提供。當管道中有蒸汽流過時TEG便發(fā)電，經(jīng)二極管D1可向電路供電，此時二極管D2處于截止狀態(tài)，鋰電池不向電路供電；當管道中沒有蒸汽流動時，TEG沒有電壓輸出，此時D2導通，D1截止，鋰電池向電路供電。