Использование выпрямителя стандартного типа с полной мостовой схемой (SEH) является фундаментальным шагом в преобразовании физического движения в полезную электроэнергию для умной обуви.
Пьезоэлектрические элементы в обуви генерируют переменный ток (AC) при механическом воздействии во время ходьбы, но батареи и электроника системы работают от постоянного тока (DC). Выпрямитель SEH служит мостом, преобразуя этот необработанный, колеблющийся сигнал переменного тока в стабильное напряжение постоянного тока, которое может храниться и использоваться.
Полностью мостовой выпрямитель максимизирует полезность каждого шага, обеспечивая преобразование всей формы волны переменного тока в постоянный ток. Эта конфигурация необходима для стабилизации питания и обеспечения параллельной интеграции нескольких датчиков для увеличения общего сбора энергии.
Основная задача преобразования
Обработка необработанного выхода пьезоэлектрических элементов
Когда пользователь идет или бежит, пьезоэлектрические элементы, встроенные в обувь, подвергаются механическому напряжению. Эта физическая деформация генерирует выходное напряжение переменного тока, которое колеблется по полярности.
Соответствие требованиям аккумулятора
Компоненты хранения энергии в умной обуви — обычно конденсаторы или перезаряжаемые батареи — не могут принимать необработанные сигналы переменного тока. Они строго требуют однонаправленного потока постоянного тока для эффективной зарядки.
Роль однонаправленной проводимости
Схема выпрямителя использует диоды для обеспечения однонаправленной проводимости. Это гарантирует, что ток течет в устройство хранения, но не может течь обратно, эффективно удерживая собранную энергию.
Максимизация эффективности системы
Захват полной формы волны
В отличие от более простых методов выпрямления, которые могут отбрасывать половину сигнала, полная мостовая конфигурация обрабатывает весь цикл переменного тока. Это гарантирует, что как положительные, так и отрицательные колебания, генерируемые при каждом шаге, способствуют общему собранному питанию.
Интеграция нескольких сборщиков энергии
Умная обувь часто использует несколько пьезоэлектрических датчиков для сбора энергии из разных частей подошвы. Конфигурируя несколько выпрямителей SEH параллельно, система может эффективно интегрировать эти отдельные выходы.
Стабилизация базы зарядки
Эта параллельная конфигурация предотвращает взаимное влияние датчиков. Она суммирует вклад энергии, обеспечивая стабильную и максимальную базу зарядки для источника питания системы.
Понимание компромиссов
Управление падением напряжения
Хотя полные мостовые выпрямители эффективны при захвате полной формы волны, диоды вызывают небольшое падение напряжения. В сценариях с ультранизким энергопотреблением даже потеря доли вольта является фактором, требующим тщательного выбора компонентов.
Сложность против выхода
Использование полной мостовой топологии требует больше компонентов, чем полуволновой выпрямитель. Однако в контексте сбора энергии, где каждый микроватт имеет значение, повышенная эффективность сбора обычно перевешивает минимальное увеличение размеров схемы.
Сделайте правильный выбор для вашего дизайна
Проектирование систем управления энергопотреблением для носимых устройств требует баланса между эффективностью сбора энергии и сложностью схемы.
- Если ваш основной фокус — максимизация общего выхода мощности: Реализуйте параллельные выпрямители SEH для агрегирования энергии из нескольких пьезоэлектрических зон без конфликтов сигналов.
- Если ваш основной фокус — стабильность системы: Используйте полную мостовую топологию для преобразования случайных всплесков переменного тока от шагов в постоянную базовую линию постоянного тока для вашего накопителя.
Полный мостовой выпрямитель SEH является стандартным отраслевым решением для преобразования хаотической механики ходьбы в надежный источник питания.
Сводная таблица:
| Функция | Преимущество полного мостового выпрямителя SEH |
|---|---|
| Тип преобразования | AC в DC (переменный в постоянный ток) |
| Использование формы волны | Захват полной волны (максимизирует каждый шаг) |
| Хранение энергии | Обеспечивает стабильную зарядку батарей и конденсаторов |
| Масштабируемость системы | Поддерживает параллельную интеграцию нескольких датчиков |
| Стабильность питания | Обеспечивает постоянную базовую линию постоянного тока для носимых устройств |
Сотрудничайте с 3515 для производства передовой умной обуви
Являясь ведущим производителем крупномасштабной продукции, обслуживающим мировых дистрибьюторов и владельцев брендов, 3515 сочетает десятилетия мастерства с передовыми техническими возможностями. Наш опыт охватывает наши флагманские серии защитной обуви, тактические ботинки, обувь для активного отдыха и кроссовки, а также изысканную классическую и официальную обувь.
Независимо от того, интегрируете ли вы технологии сбора энергии или ищете крупномасштабное производство стандартной обуви, мы предоставляем масштаб и точность для удовлетворения ваших требований. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы обсудить, как наша производственная инфраструктура может воплотить вашу линейку продуктов в жизнь.
Ссылки
- Niharika Gogoi, Georg Fischer. Choice of Piezoelectric Element over Accelerometer for an Energy-Autonomous Shoe-Based System. DOI: 10.3390/s24082549
Эта статья также основана на технической информации из 3515 База знаний .
Связанные товары
Люди также спрашивают
- Чем роскошные туфли из страусиной кожи отличаются от традиционной классической обуви? Руководство по текстуре и комфорту
- Почему босоножки на блочном каблуке — хороший выбор для мероприятий в стиле business casual? Освойте идеальный баланс стиля и комфорта
- Почему туфли-лодочки — классический выбор для вечерних платьев? Непревзойденная формальность и вечная элегантность
- Каковы отличительные черты туфель-лодочек? Анатомия вечной классики гардероба
- Каковы характеристики классических черных кожаных туфель-оксфордов с открытым носком на шнуровке? Руководство по вечной классической обуви.
