RF ID用振動能量輔助供電電源(07-100)

　　上面已提及，VO即為標(biāo)簽的監(jiān)界輸入電壓，VO應(yīng)為2V。要保證VO為2V，根據(jù)穩(wěn)壓器的最低工作要求，確定VL為2.5V。標(biāo)簽規(guī)定的最大消耗電流為1.4mA，因而臨界工作功率為2.8mW，對于2.5S臨界脈沖長度，2.8mW功率相當(dāng)于7mJ能量，從存儲電容上可轉(zhuǎn)移的能量為：

　　存儲電容較合適的值選定為22,000?F，本例中采用Panasonic Electric雙層金鍵CSD系列電容器。這樣最終可以確定VH為2.63V。

　　初步實(shí)驗(yàn)結(jié)果

　　本設(shè)計(jì)中，雙層壓電功率發(fā)生器采用piezo System公司器件，尺寸為31.5×12.7×0.51mm(1.25×0.50×0.02英寸)，銅橫梁一端固定，另一端加載一個20g鎢塊，整個器件安裝在一個硬塑料固定架上。

　　在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中，功率發(fā)生器諧振在所選振動源的峰值頻率。本實(shí)驗(yàn)中，振動執(zhí)行器用Agilent 33120信號發(fā)生器和labworkspa—138功率放大器驅(qū)動，諧振頻率為52Hz等效加速度幅值為0.5m/s2。采用上述的設(shè)計(jì)參數(shù)，對22000?F超級電容和比較器2.63V與2.5V觸發(fā)電平，可在3.32S內(nèi)產(chǎn)生2.1V電壓。在自動查詢方式，讀數(shù)器每秒能讀取15個讀數(shù)，超級電容從低電平至高電平的充電時間60S(表2)。

　　表2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

　　一種可替代的電源調(diào)理電路

　　對RFID來說，也可以不用電壓穩(wěn)壓器，它只會浪費(fèi)寶貴的可使用功率。超級電容本身合理的充放時間就可為RFID供電。這里用一只晶體管來替代穩(wěn)壓器，成為如圖2所示的電路。兩種電路的輸出參數(shù)如表3所。比較兩者的結(jié)果可知，晶體管電路能增加脈沖持續(xù)時間，平均增值達(dá)44%。較長的脈沖能確保信號更可靠的傳輸;從另一個角度看，如果脈沖長度已符合要求，則可減少超級電容器的容量。

　　表3 兩種電路結(jié)果比較