A Novel Semicircular Arc Piezoelectric Energy Harvesting System With Dual Folded Beams and Its High-Performance Interface Circuit

能量收集 带宽(计算) 压电 电气工程 振动 功率(物理) 功率密度 工程类 电子工程 能量(信号处理) 材料科学 声学 整流器(神经网络) 电压 最大功率原理 发电 等效电路 机械能 电路设计 压电传感器 计算机科学 接口(物质)
作者
Jiong Xu,Xinyu Yang,Debo Wang,Licheng DENG
出处
期刊:IEEE Sensors Journal [IEEE Sensors Council]
卷期号:26 (6): 8065-8075
标识
DOI:10.1109/jsen.2026.3658658
摘要

To address the narrow bandwidth and low power density of conventional piezoelectric energy harvesters, a novel semicircular arc piezoelectric energy harvesting system with dual folded beams (SAPEH-DFB) is designed in this work. Distinct from traditional linear structures, the unique semicircular geometry integrated with folded beams enables effective multi-directional energy harvesting and significantly broadens the operating bandwidth through multi-mode coupling. Furthermore, a modified self-powered parallel synchronized switch interface (SP-PSSHI) is introduced. By integrating the rectifier bridge structure into the switching circuit, this design improves circuit integration and maximizes energy extraction. This circuit is specifically optimized to mitigate the energy cancellation caused by phase differences among the multiple beams. Experimental results demonstrate that the optimal configuration (PEH B) achieves a broad bandwidth of 58 Hz. It delivers a maximum output power of 5.79 mW with a normalized power density (NPD) of 164.8 μW·g⁻²·mm⁻³, maintaining high performance across multiple vibration modes. In addition, the proposed interface circuit further enhances the output power by up to approximately 15.8% compared to standard circuits, enabling effective power supply in the wearable devices and microsensors.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
FashionBoy应助戴苏采纳,获得10
1秒前
充电宝应助4U采纳,获得10
2秒前
丘比特应助鲸鲸劉ivy采纳,获得10
2秒前
乐乐应助白菜采纳,获得10
3秒前
4秒前
5秒前
啦啦啦啦啦完成签到,获得积分10
5秒前
秋风应助大只00采纳,获得10
7秒前
庚桑楚完成签到,获得积分10
7秒前
Rossie完成签到,获得积分10
7秒前
schen完成签到 ,获得积分10
8秒前
hsp完成签到,获得积分10
8秒前
晶aaaaa完成签到 ,获得积分10
8秒前
Albert_research完成签到,获得积分10
8秒前
KD完成签到,获得积分10
8秒前
等待geduo完成签到 ,获得积分10
9秒前
豆腐干地方完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
11秒前
11秒前
yq完成签到,获得积分10
11秒前
hahhhhhh2发布了新的文献求助10
13秒前
狗子完成签到 ,获得积分10
13秒前
灵巧的芯发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
15秒前
小学生库里完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
鲸鲸劉ivy发布了新的文献求助10
16秒前
Lizzie发布了新的文献求助20
17秒前
Ybz发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
18秒前
yumin应助长理物电强采纳,获得10
18秒前
牛牛发布了新的文献求助20
20秒前
Acacia完成签到 ,获得积分10
21秒前
王二完成签到 ,获得积分10
24秒前
情怀应助灵巧的芯采纳,获得10
24秒前
24秒前
Hello应助故意的不可采纳,获得10
24秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
CLSI VET01S-2024 Performance Standards for Antimicrobial Disk and Dilution Susceptibility Tests for Bacteria Isolated From Animals (7th Ed) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7774238
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9316144
关于积分的说明 20349706
捐赠科研通 7359972
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3317404
关于科研通互助平台的介绍 2465884
邀请新用户注册赠送积分活动 2332640