RU2774299C1 - Electrostatic microelectromechanical generator for charging a chemical current source - Google Patents
Electrostatic microelectromechanical generator for charging a chemical current source Download PDFInfo
- Publication number
- RU2774299C1 RU2774299C1 RU2021135149A RU2021135149A RU2774299C1 RU 2774299 C1 RU2774299 C1 RU 2774299C1 RU 2021135149 A RU2021135149 A RU 2021135149A RU 2021135149 A RU2021135149 A RU 2021135149A RU 2774299 C1 RU2774299 C1 RU 2774299C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- diode
- cathode
- current source
- capacitor
- anode
- Prior art date
Links
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims abstract description 36
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 72
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000051 modifying Effects 0.000 description 5
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 2
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к электротехнике, в частности к микроэлектромеханическим генераторам, преобразующим энергию механических колебаний в электрическую энергию, и может быть использовано для подзаряда химического источника тока. The present invention relates to electrical engineering, in particular to microelectromechanical generators that convert the energy of mechanical vibrations into electrical energy, and can be used to recharge a chemical current source.
Известен электростатический микроэлектромеханический генератор для подзаряда химического источника тока (Электростатический микроэлектромеханический генератор для подзаряда химического источника тока [Текст]: пат. 2528430 С2 Рос. Федерация: МПК H02N 1/00 / Драгунов В.П., Доржиев В.Ю.; заявитель и патентообладатель Новосибирск, гос. техн. унив. - №2013101854/07; заявл. 15.01.13; опубл. 20.09.14, Бюл. №26. - 5 с.: ил.). Катод первого диода соединен с постоянным конденсатором, катодом стабилитрона и первым переменным конденсатором, второй электрод первого переменного конденсатора соединен с анодом второго диода и вторым переменным конденсатором, катод второго диода подключен к отрицательному полюсу химического источника тока и соединен с анодом третьего диода, катод третьего диода соединен со вторым электродом второго переменного конденсатора и анодом первого диода, положительный полюс химического источника тока соединен с анодом стабилитрона и вторым электродом постоянного конденсатора.Known electrostatic microelectromechanical generator for recharging a chemical current source (Electrostatic microelectromechanical generator for recharging a chemical current source [Text]: Pat. 2528430 C2 Russian Federation: IPC H02N 1/00 / Dragunov V.P., Dorzhiev V.Yu. Patentee Novosibirsk, State Technical University - No. 2013101854/07; Applicant 15.01.13; Published 20.09.14, Bulletin No. 26. - 5 pp.: ill.). The cathode of the first diode is connected to a permanent capacitor, the cathode of the zener diode and the first variable capacitor, the second electrode of the first variable capacitor is connected to the anode of the second diode and the second variable capacitor, the cathode of the second diode is connected to the negative pole of the chemical current source and is connected to the anode of the third diode, the cathode of the third diode connected to the second electrode of the second variable capacitor and the anode of the first diode, the positive pole of the chemical current source is connected to the anode of the zener diode and the second electrode of the constant capacitor.
Однако указанное устройство способно работать только при глубине модуляции емкости переменных конденсаторов не менее 1,618, что не позволяет генератору работать при малых амплитудах внешних механических колебаний.However, this device is able to work only when the depth of modulation of the capacitance of variable capacitors is not less than 1.618, which does not allow the generator to work at low amplitudes of external mechanical oscillations.
Кроме того, известен электростатический микроэлектромеханический генератор для подзаряда химического источника тока (Электростатический микроэлектромеханический генератор для подзаряда химического источника тока [Текст]: пат. 2692092 С1 Рос. Федерация: МПК H02N 1/00 / Драгунов В.П., Синицкий Р.Е., Остертак Д.И.; заявитель и патентообладатель Новосибирск, гос. техн. унив. - №2018100709; заявл. 10.01.18; опубл. 21.06.19, Бюл. №18. - 8 с.: ил.), являющийся прототипом предлагаемого изобретения и содержащий три диода, два переменных конденсатора, стабилитрон и источник напряжения. Катод первого диода соединен с постоянным конденсатором, катодом стабилитрона и первым переменным конденсатором, второй электрод первого переменного конденсатора подключен к отрицательному полюсу источника напряжения, анод второго диода соединен со вторым переменным конденсатором и подключен к положительному полюсу источника напряжения, катод второго диода подключен к отрицательному полюсу химического источника тока и соединен с анодом третьего диода, катод третьего диода соединен со вторым электродом второго переменного конденсатора и анодом первого диода, положительный полюс химического источника тока соединен с анодом стабилитрона и вторым электродом постоянного конденсатора.In addition, an electrostatic microelectromechanical generator for recharging a chemical current source (Electrostatic microelectromechanical generator for recharging a chemical current source [Text]: Pat. 2692092 C1 Russian Federation: IPC H02N 1/00 / Dragunov V.P., Sinitsky R.E. , Ostertak D.I.; applicant and patent holder Novosibirsk, state technical university - No. 2018100709; application 10.01.18; publ. 21.06.19, Bull. No. 18. - 8 pp.: ill.), which is a prototype of the invention and containing three diodes, two variable capacitors, a zener diode and a voltage source. The cathode of the first diode is connected to a permanent capacitor, the cathode of the zener diode and the first variable capacitor, the second electrode of the first variable capacitor is connected to the negative pole of the voltage source, the anode of the second diode is connected to the second variable capacitor and connected to the positive pole of the voltage source, the cathode of the second diode is connected to the negative pole chemical current source and connected to the anode of the third diode, the cathode of the third diode is connected to the second electrode of the second variable capacitor and the anode of the first diode, the positive pole of the chemical current source is connected to the anode of the zener diode and the second electrode of the constant capacitor.
Однако при работе данного генератора при малых амплитудах внешних механических колебаний, вызывающих модуляцию емкости переменных конденсаторов менее 1,618, электрический ток, подзаряжающий химический источник тока постепенно уменьшается и при заряде постоянного конденсатора до некоторого постоянного напряжения становится равным нулю. Таким образом, прекращается подзаряд химического источника тока в данном режиме работы генератора.However, when this generator is operating at low amplitudes of external mechanical oscillations that cause modulation of the capacitance of variable capacitors less than 1.618, the electric current that recharges the chemical current source gradually decreases and when the constant capacitor is charged to a certain constant voltage, it becomes equal to zero. Thus, the recharging of the chemical current source in this mode of operation of the generator stops.
Задачей (техническим результатом) предлагаемого изобретения является усовершенствование конструкции, позволяющее генератору непрерывно осуществлять подзаряд химического источника тока независимо от режима работы генератора.The objective (technical result) of the invention is to improve the design, allowing the generator to continuously recharge the chemical current source, regardless of the generator operating mode.
Поставленная задача достигается тем, что в известный электростатический микроэлектромеханический генератор для подзаряда химического источника тока, содержащий постоянный конденсатор, первый диод, первый переменный конденсатор, соединенный с катодом первого диода и постоянным конденсатором, а вторым электродом подключенный к отрицательному полюсу источника напряжения, второй диод, подключенный анодом к положительному полюсу источника напряжения, а катодом подключенный к отрицательному полюсу химического источника тока, второй переменный конденсатор, соединенный с анодом второго диода и подключенный к положительному полюсу источника напряжения, третий диод, соединенный катодом со вторым электродом второго переменного конденсатора и анодом первого диода, а анодом соединенный с катодом второго диода и подключенный к отрицательному полюсу химического источника тока, стабилитрон, соединенный катодом с первым переменным конденсатором, катодом первого диода и постоянным конденсатором, а анодом соединенный с постоянным конденсатором и подключенный к положительному полюсу химического источника тока введен резистор, соединенный с катодом стабилитрона, катодом первого диода, первым выводом постоянного конденсатора, первым выводом первого переменного конденсатора, а вторым выводом соединенный с анодом стабилитрона, вторым выводом постоянного конденсатора и подключенный к положительному полюсу химического источника тока.The task is achieved by the fact that in a known electrostatic microelectromechanical generator for recharging a chemical current source, containing a constant capacitor, the first diode, the first variable capacitor connected to the cathode of the first diode and the constant capacitor, and the second electrode connected to the negative pole of the voltage source, the second diode, connected by the anode to the positive pole of the voltage source, and by the cathode connected to the negative pole of the chemical current source, the second variable capacitor connected to the anode of the second diode and connected to the positive pole of the voltage source, the third diode connected by the cathode to the second electrode of the second variable capacitor and the anode of the first diode , and the anode connected to the cathode of the second diode and connected to the negative pole of the chemical current source, the zener diode connected by the cathode to the first variable capacitor, the cathode of the first diode and the constant capacitor, and the anode m connected to a constant capacitor and connected to the positive pole of a chemical current source, a resistor is connected to the cathode of the zener diode, the cathode of the first diode, the first terminal of the constant capacitor, the first terminal of the first variable capacitor, and the second terminal connected to the anode of the zener diode, the second terminal of the constant capacitor and connected to the positive pole of the chemical current source.
На чертеже приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого электростатического микроэлектромеханического генератора для подзаряда химического источника тока.The drawing shows a circuit diagram of the proposed electrostatic microelectromechanical generator for recharging a chemical current source.
Предлагаемый генератор содержит диоды 1-3; переменные конденсаторы 4, 5; стабилитрон 6, постоянный конденсатор 7 и резистор 8. Катод диода 1 соединен с катодом стабилитрона 6, постоянным конденсатором 7, переменным конденсатором 4 и резистором 8, второй электрод переменного конденсатора 4 подключен к отрицательному полюсу источника напряжения, анод диода 2 и переменный конденсатор 5 подключены к положительному полюсу источника напряжения, катод диода 2 подключен к отрицательному полюсу химического источника тока и соединен с анодом диода 3, катод диода 3 соединен со вторым электродом переменного конденсатора 5 и анодом диода 1, второй электрод постоянного конденсатора 7 соединен с анодом стабилитрона 6, резистором 8 и подключен к положительному полюсу химического источника тока.The proposed generator contains diodes 1-3;
Предлагаемый генератор работает следующим образом. Под действием внешних механических колебаний емкость переменных конденсаторов 4 и 5 изменяется в противофазе, глубина модуляции емкости при этом зависит от амплитуды внешних механических колебаний. При увеличении емкости переменного конденсатора 4 (уменьшении емкости переменного конденсатора 5) через диоды 1 и 2 течет ток, создаваемый источником напряжения, и переменный конденсатор 4 заряжается. При уменьшении емкости переменного конденсатора 4 (увеличении емкости переменного конденсатора 5) переменный конденсатор 4 разряжается через химический источник тока (течет ток подзаряда), а постоянный конденсатор 7 подзаряжается. Таким образом, с каждым новым циклом напряжение на конденсаторе 7 растет.The proposed generator works as follows. Under the action of external mechanical vibrations, the capacitance of
При глубине модуляции емкости переменных конденсаторов более 1, но менее 1.618, с каждым последующим циклом приращение заряда конденсатора 7 уменьшается. Постоянный конденсатор 7 разряжается через резистор 8, тем самым не позволяя генератору зарядить постоянный конденсатор 7 до некоторого постоянного напряжения и прекратить генерацию тока, подзаряжающего химический источник тока. Сопротивление резистора 8 и емкость постоянного конденсатора 7 задают скорость разряда постоянного конденсатора 7.When the depth of modulation of the capacitance of variable capacitors is more than 1, but less than 1.618, with each subsequent cycle, the increment in the charge of capacitor 7 decreases. The constant capacitor 7 is discharged through the
При глубине модуляции емкости переменных конденсаторов более или равной 1.618, с каждым последующим циклом приращение заряда конденсатора 7 увеличивается. В результате в течение нескольких циклов работы генератора после подключения его к химическому источнику тока постоянный конденсатор 7 зарядится до напряжения стабилизации стабилитрона 6.When the depth of modulation of the capacitance of variable capacitors is more than or equal to 1.618, with each subsequent cycle, the increment in the charge of capacitor 7 increases. As a result, during several cycles of the generator operation after connecting it to a chemical current source, the constant capacitor 7 will be charged to the stabilization voltage of the
Таким образом, за счет введения резистора, предлагаемый электростатический микроэлектромеханический генератор для подзаряда химического источника тока позволяет непрерывно осуществлять подзаряд химического источника тока независимо от режима работы генератора.Thus, due to the introduction of a resistor, the proposed electrostatic microelectromechanical generator for recharging a chemical current source allows you to continuously recharge the chemical current source, regardless of the generator operating mode.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2774299C1 true RU2774299C1 (en) | 2022-06-17 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2987708A1 (en) * | 2012-03-05 | 2013-09-06 | Commissariat Energie Atomique | ELECTROSTATIC DEVICE FOR RECOVERING MECHANICAL ENERGY BY TRIBOELECTRIC EFFECT |
| RU2528430C2 (en) * | 2013-01-15 | 2014-09-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новосибирский государственный технический университет" | Electrostatic microelectromechanical generator for additional charging of chemical current source |
| JP2016086624A (en) * | 2014-10-27 | 2016-05-19 | 憲治 本田 | Method of battery with charging unit |
| CN107070292A (en) * | 2017-04-25 | 2017-08-18 | 中国计量大学 | A kind of transducer apparatus of mobile dielectric variable capacitance |
| RU2692092C1 (en) * | 2018-01-10 | 2019-06-21 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Новосибирский Государственный Технический Университет" | Electrostatic microelectromechanical generator for chemical current source charging |
| RU2716813C1 (en) * | 2019-07-25 | 2020-03-17 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Новосибирский Государственный Технический Университет" | Electrostatic microelectromechanical generator for chemical current source charging |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2987708A1 (en) * | 2012-03-05 | 2013-09-06 | Commissariat Energie Atomique | ELECTROSTATIC DEVICE FOR RECOVERING MECHANICAL ENERGY BY TRIBOELECTRIC EFFECT |
| RU2528430C2 (en) * | 2013-01-15 | 2014-09-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новосибирский государственный технический университет" | Electrostatic microelectromechanical generator for additional charging of chemical current source |
| JP2016086624A (en) * | 2014-10-27 | 2016-05-19 | 憲治 本田 | Method of battery with charging unit |
| CN107070292A (en) * | 2017-04-25 | 2017-08-18 | 中国计量大学 | A kind of transducer apparatus of mobile dielectric variable capacitance |
| RU2692092C1 (en) * | 2018-01-10 | 2019-06-21 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Новосибирский Государственный Технический Университет" | Electrostatic microelectromechanical generator for chemical current source charging |
| RU2716813C1 (en) * | 2019-07-25 | 2020-03-17 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Новосибирский Государственный Технический Университет" | Electrostatic microelectromechanical generator for chemical current source charging |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10587188B2 (en) | Resonant pulsed voltage multiplier and capacitor charger | |
| KR900700934A (en) | Electronic wrist watch with power generation device | |
| CN102427345B (en) | Accelerating device of rising edge and falling edge of current pulse and accelerating method thereof | |
| RU2692092C1 (en) | Electrostatic microelectromechanical generator for chemical current source charging | |
| RU2528430C2 (en) | Electrostatic microelectromechanical generator for additional charging of chemical current source | |
| RU2774299C1 (en) | Electrostatic microelectromechanical generator for charging a chemical current source | |
| RU2804903C1 (en) | Electrostatic microelectromechanical generator for charging a chemical current source | |
| RU2702981C1 (en) | Electrostatic microelectromechanical generator for chemical current source charging | |
| RU2717333C1 (en) | Electrostatic microelectromechanical generator for chemical current source charging | |
| RU2716813C1 (en) | Electrostatic microelectromechanical generator for chemical current source charging | |
| de Queiroz | Electrostatic energy harvesting without active control circuits | |
| Huq et al. | Comprehensive comparative analysis of piezoelectric energy harvesting circuits for battery charging applications | |
| CN216794972U (en) | Switching circuit of low-voltage power supply | |
| RU2732901C1 (en) | Charging method of accumulator | |
| CN205355532U (en) | Constant voltage blaster device that discharges | |
| RU2549164C2 (en) | Storage capacitor charge arrangement | |
| CN210928047U (en) | Circuit with adjustable light intensity and frequency | |
| SU707745A1 (en) | Pulse generator for electro-erosion working | |
| SU860300A1 (en) | Pulse modulator | |
| SU813637A1 (en) | Thyristorized unipolar current pulse generator | |
| SU837704A1 (en) | Pulse generator for electroerosion working | |
| SU794722A1 (en) | Pulse generator | |
| SU1427351A1 (en) | Pulsed stabilizer | |
| RU2040844C1 (en) | Device having no transformer for forced charging of storage battery by asymmetric current | |
| SU376884A1 (en) | The sun |