本书根据微型能量收集器技术的研究现状与趋势，结合作者课题组多年来在微型能量收集器的相关研究工作，重点介绍微型环境动能能量收集器的相关理论、设计方法与制造工艺、电源管理电路和应用技术探索。第2～5章分别介绍微型压电振动能量收集器、微型电磁振动能量收集器、风致振动能量收集器和复合微型振动能量收集器的理论模型、优化设计与加工技术，第6章介绍微型振动能量收集器的频带拓展技术；第7章介绍环境动能能量收集器电源
管理电路及其典型应用。本书可作为微电子、MEMS、自动化、通信等相关专业的高年级本科生、研究生、教师的参考书，也可作为从事以上相关领域的科研和工程技术人员的参考书。
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第1章 绪论 231.1 微电源技术的概念与内涵 25
1.2 微能源的总体发展现状与趋势 25
1.3 基于环境能源的微能源技术国内外研究现状 261.3.1 环境能量收集器现状与趋势 26
1.3.2 环境动能收集器技术现状与趋势 32
1.3.3 环境动能收集器电源管理电路及应用技术的现状与趋势 51
1.4 本章小结 54
参考文献 55
第2章 微型压电振动能量收集器技术 642.1 压电振动能量收集器理论 642.1.1 压电振动能量收集器工作原理 64
2.1.2 微型压电振动能量收集器理论模型 68
2.2 MEMS压电振动能量收集器设计与加工技术 812.2.1 MEMS压电振动能量收集器设计 81
2.2.2 MEMS压电振动能量收集器加工技术 103
2.3 MEMS压电振动能量收集器测试与分析 1112.3.1 器件结构尺寸参数测试与分析 111
2.3.2 样机测试与分析 113
2.4 本章小结 122
参考文献 122
第3章 微型电磁振动能量收集器技术 1253.1 微型电磁振动能量收集器理论 1253.1.1 微型电磁振动能量收集器工作原理 125
3.1.2 微型电磁振动能量收集器理论模型 126
3.2 微型电磁振动能量收集器优化设计 1323.2.1 支撑梁弹性系数计算 132
3.2.2 线圈特性计算 135
3.3 微型电磁振动能量收集器关键加工技术 1363.3.1 支撑梁的制作 137
3.3.2 微型永磁体的制备 139
3.3.3 微型线圈的制作 141
3.4 本章小结 144
参考文献 144
第4章 风致振动能量收集器技术 1464.1 风致振动能量收集器 146
4.2 基于涡激振动机理的风致振动能量收集器 1474.2.1 涡激振动的概念 147
4.2.2 基于涡激振动机理的风致振动能量收集器基本结构 149
4.2.3 基于涡激振动机理的风致振动能量收集器基础理论 151
4.3 颤振机理的风致振动能量收集器 1554.3.1 颤振 155
4.3.2 基于颤振机理的风致振动能量收集器的结构和基础理论 156
4.4 基于驰振机理的风致振动能量收集器 165
4.5 本章小结 169
参考文献 169
第5章 复合微型振动能量收集器技术 1755.1 复合微型振动能量收集器概念与内涵 175
5.2 压电与电磁复合式振动能量收集器理论 1765.2.1 工作原理 176
5.2.2 理论模型 176
5.3 系统设计与加工技术 1825.3.1 系统优化设计 182
5.3.2 关键加工技术 190
5.4 复合微型能量收集器系统性能测试与分析 1925.4.1 测试方法研究 192
5.4.2 性能测试与分析 192
5.5 本章小结 197
参考文献 197
第6章 振动能量收集器频带拓展技术 1996.1 线性振动频带拓展方法 1996.1.1 单连续梁多模态振动 200
6.1.2 振动能量收集器阵列 206
6.1.3 线性频带拓展方法的优势与存在的问题 210
6.2 非线性振动频带拓展方法 2106.2.1 单稳态非线性结构 212
6.2.2 双稳态非线性结构 215
6.2.3 机械限幅非线性结构 217
6.3 复合式频带拓展方法 219
6.4 本章小结 224
参考文献 224
第7章 环境动能能量收集器电源管理与应用技术 2277.1 环境动能能量收集器电源管理策略 227
7.2 低功耗电源管理电路技术 2287.2.1 能量收集器快速充电电源管理电路 228
7.2.2 低功耗能量收集器电源自主管理电路 230
7.2.3 同步开关能量采集电路 231
7.2.4 基于电荷泵技术的电源管理电路 236
7.2.5 基于DC/DC的电源管理电路 238
7.2.6 基于最大功率点追踪技术的电源管理电路 245
7.3 应用技术 2477.3.1 在汽车胎压监测中的应用 248
7.3.2 在舰船发动机故障监测系统中的应用 252
7.3.3 飞机无线传感器振动能量收集自供电系统 257
7.3.4 一种人体行走动能能量收集应用系统 259
7.3.5 煤机装备诊断无线传感器网络自供电电源系统 260
7.4 环境动能能量收集器单片集成设计探索 264
7.5 本章小节 266
参考文献 266
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