RF ID用振动能量辅助供电电源(07-100)

　　上面已提及，VO即为标签的监界输入电压，VO应为2V。要保证VO为2V，根据稳压器的最低工作要求，确定VL为2.5V。标签规定的最大消耗电流为1.4mA，因而临界工作功率为2.8mW，对于2.5S临界脉冲长度，2.8mW功率相当于7mJ能量，从存储电容上可转移的能量为：

　　存储电容较合适的值选定为22,000?F，本例中采用Panasonic Electric双层金键CSD系列电容器。这样最终可以确定VH为2.63V。

　　初步实验结果

　　本设计中，双层压电功率发生器采用piezo System公司器件，尺寸为31.5×12.7×0.51mm(1.25×0.50×0.02英寸)，铜横梁一端固定，另一端加载一个20g钨块，整个器件安装在一个硬塑料固定架上。

　　在现实应用中，功率发生器谐振在所选振动源的峰值频率。本实验中，振动执行器用Agilent 33120信号发生器和labworkspa—138功率放大器驱动，谐振频率为52Hz等效加速度幅值为0.5m/s2。采用上述的设计参数，对22000?F超级电容和比较器2.63V与2.5V触发电平，可在3.32S内产生2.1V电压。在自动查询方式，读数器每秒能读取15个读数，超级电容从低电平至高电平的充电时间60S(表2)。

　　表2 实验结果

　　一种可替代的电源调理电路

　　对RFID来说，也可以不用电压稳压器，它只会浪费宝贵的可使用功率。超级电容本身合理的充放时间就可为RFID供电。这里用一只晶体管来替代稳压器，成为如图2所示的电路。两种电路的输出参数如表3所。比较两者的结果可知，晶体管电路能增加脉冲持续时间，平均增值达44%。较长的脉冲能确保信号更可靠的传输;从另一个角度看，如果脉冲长度已符合要求，则可减少超级电容器的容量。

　　表3 两种电路结果比较