1、隨著物聯(lián)網(wǎng)技術的飛速發(fā)展，微電子設備已經(jīng)廣泛應用到生活各個領域，例如智慧城市、資源監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測、建筑結構健康監(jiān)測、醫(yī)療護理以及家庭自動化和樓宇自動化等領域。據(jù)相關調查報告顯示，到2020年，全球預計擁有500億到3000億臺小型物聯(lián)網(wǎng)設備。如果采用傳統(tǒng)的電池供電方式，則需要每隔一段時間更換電池，這要耗費龐大的人力和財力進行維護，因此電池供能方式嚴重影響著微電子設備使用。直接從環(huán)境中獲得能量，即能量采集技術，可以讓這些設備數(shù)年期間內(nèi)完全

2、免維護，目前該技術正獲得高度關注。
　　本文基于壓電振動式能量采集技術，研究了壓電能量采集器的機電模型、AC-DC轉換電路在結構中的影響、振動源強度不穩(wěn)定時Cuk型DC-DC轉換電路的應用、以及能量自給開關技術在SSHI技術中的應用。具體工作如下:
　　(1)建立了壓電振動能量采集系統(tǒng)的等效模型，在其輸出端接入AC-DC整流器，跨越結構設計與電路理論，推導了能量采集器穩(wěn)態(tài)運行時的輸出解析表達式，以輸出功率最大為優(yōu)化目標，以歸

3、一化平均功率表達式為優(yōu)化函數(shù)，分別得到了系統(tǒng)開路諧振和短路諧振狀態(tài)下優(yōu)化的負載電阻、振動位移、輸出電壓和輸出功率。仿真分析了優(yōu)化后壓電振動能量采集器的輸出性能，對結果進行比較分析，驗證了本文優(yōu)化方法的可行性。
　　(2)為了保證能量采集器在振動源強度不穩(wěn)定時依然正常工作，研究了帶有Cuk型DC—DC轉換系統(tǒng)的并聯(lián)同步開關電感技術。通過調節(jié)DC—DC轉換器的占空比，可以有效地針對不同強度的振動源將提取的能量提供給負載。并且在OrCA

4、D Capture軟件中搭建電路，進行仿真，研究了相關參數(shù)對最大采集功率的影響。其次針對在同步開關電感技術中，開關切換需要依靠額外電源，研究了能量自給同步開關電感回收技術，對其工作原理和過程進行了定量分析。同樣也在OrCAD Capture軟件中搭建電路，通過PSpice進行模擬仿真，分析了電路中相關的電容值、電阻值以及激勵水平對能量采集功率的影響。
　　(3)基于INV—1601B型振動教學儀器，在實驗平臺上搭建電路，測量了開路