Nova Patents
SA5545B1

Untitled record

Abstract

This record has no abstract on file.

SA5545B1, drawing sheet 1
Sheet 1 of 5

Term

No projected expiry on record.

  1. Priority
  2. Filed
  3. Published
  4. Today

10 claims: 10 independent, 0 dependent

  1. 1
    protection items عناصر الحماية 1- An electrical circuit for the acquisition of time-transformed energy on an inductive member 1- دائرة كهربية (circuit) الكتساب طاقة متبدل مت ازمن على عضو حثي synchronized switch harvesting on inductor ذاتية القدرة الكتساب الطاقة من (synchronized switch harvesting on inductor) A piezoelectric element generates alternating AC voltage عنصر كهروضغطي (piezoelectric element) يولد فولطية تيار متردد alternating) (AC) current), including:(AC) current)، تشمل: 5 Envelope detector comprising a first and second capacitor connected in parallel with said piezoelectric element. These capacitors act as negative and positive voltage detectors;5 كاشف مغلف (envelope detector) يشمل مكثف كهربي (capacitor) أول وثاني متصلين بالتوازي مع العنصر الكهروضغطي (piezoelectric element) المذكور، تعمل المكثفات الكهربية (capacitors) هذه ككاشفات (detectors) فولطية سالبة وموجبة؛ an inductor connected in series with said capacitors;عضو حثي (inductor) متصل بالتوارزي مع المكثفات الكهربية (capacitors) المذكورة؛ A switch means connected in the electrical circuit with the inductive member وسيلة تبديل (switch means) متصلة في الدائرة الكهربية (circuit) مع العضو الحثي 10 said inductor, said switch means is responsive to the change in voltage across said capacitor from positive to negative to enable positive voltage to flow into and through said inductor until terminal voltage reaches a certain amount and current reaches in inductor to zero;And 10 (inductor) المذكور، تكون وسيلة التبديل (switch means) المذكورة مستجيبة للتغير في الفولطية عبر المكثف الكهربي (capacitor) المذكور من موجب إلى سالب لتمكن تدفق الفولطية الموجبة إلى وخالل العضو الحثي (inductor) المذكور حتى تصل الفولطية الطرفية إلى مقدار معين ويصل التيار في العضو الحثي (inductor) إلى صفر؛ و A full-wave rectifier connected in said circuit to convert an output current مقوم (rectifier) كامل الموجة متصل في الدائرة الكهربية (circuit) المذكورة لتحويل خرج تيار (piezoelectric element) AC (alternating current) 15 AC (piezoelectric element) من العنصر الكهروضغطي (AC) (alternating current) 15 متردد mentioned to DC (direct current) voltage. المذكور إلى فولطية تيار مستمر (DC) (direct current).
  2. 2
    2- The circuit as defined in protection element 1, where:2- الدائرة الكهربية (circuit) كما تحدد في عنصر الحماية 1، حيث: (direct current-direct current) A transformer is connected (direct current-direct current) تيار مستمر-تيار مستمر (converter) يتصل محول 20 DC-DC to receive a direct current (DC) voltage from the rectifier 20 DC-DC الستقبال فولطية تيار مستمر (DC) (direct current) من المقوم (rectifier) mentioned. المذكور.
  3. 3
    3- The circuit as defined in protection element 2, where:3- الدائرة الكهربية (circuit) كما تحدد في عنصر الحماية 2، حيث: DC-DC (direct current-direct current) DC-DC converter DC-DC (direct current-direct current) تيار مستمر-تيار مستمر (converter) محول 25 It is a step up converter. 25 هو محول رفع (step up converter). ٥٥٤٥ ٥٥٤٥ -١٩- -١٩-
  4. 4
    4- The circuit as defined in protection element 2, where:4- الدائرة الكهربية (circuit) كما تحدد في عنصر الحماية 2، حيث: The switch means includes a pair of transistors connected in parallel with each other and in series with the inductor, the first transistor of said pair of transistors being operable. وسائل التبديل (switch means) تتضمن زوج من التارنزستوارت (transistors) متصلين بالتوازي مع بعضهما البعض وفي تسلسل مع العضو الحثي (inductor)، ت ارنزستور (transistor) أول من الزوج المذكور من التارنزستوارت (transistors) يكون تشغيلي إلم ارر 5 The positive voltage from the piezoelectric element to the inductor and a second transistor of the said pair of transistors is operational until passing the negative voltage from the piezoelectric element to the inductor. 5 الفولطية الموجبة من العنصر الكهروضغطي (piezoelectric element) إلى العضو الحثي inductor)) وت ارنزستور (transistor) ثاني من الزوج المذكور من التارنزستوارت (transistors) يكون تشغيلي إلم ارر الفولطية السالبة من العنصر الكهروضغطي ((piezoelectric element إلى العضو الحثي (inductor).
  5. 5
    10 5- The circuit as defined in protection element 4, where:10 5- الدائرة الكهربية (circuit) كما تحدد في عنصر الحماية 4، حيث: The first transistor of said pair of transistors comprises يشتمل الت ارنزستور (transistor) األول المذكور من الزوج المذكور من التارنزستوارت (negative positive transistor on transistors) (negative positive سالب موجب سالب (transistor) على ت ارنزستور (transistors) NPN (negative) and the second transistor in said pair of transistors includes a positive transistor NPN) negative)( ويشتمل الت ارنزستور (transistor) الثاني المذكور من الزوج المذكور من التارنزستوارت (transistors) على ت ارنزستور (transistor) موجب سالب موجب (positive 15 (PNP( negative positive(؛ ت ارنزستور (transistor) ثالث تتصل قاعدته وباعث 15th (PNP (negative positive);a third transistor whose base and emitter are connected (emitter)، على التوالي، عبر المكثف الكهربي (capacitor) األول المذكور، ويتصل الجامع (collector) الخاص به مع قاعدة الت ارنزستور (transistor) األول المذكور، يعمل الت ارنزستور (transistor) الثالث المذكور لفتح الت ارنزستور (transistor) األول المذكور عندما تتغير الفولطية عبر المكثف الكهربي (capacitor) األول المذكور من موجب إلى سالب وذلك لتمكين تدفق القدرة emitter, respectively, through the said first capacitor, and its collector connected to the base of said first transistor, said third transistor works to open said first transistor when The voltage across the first mentioned capacitor changes from positive to negative to enable a flow of power 20 through said first transistor to said inductor;Four transistors, whose base and emitter are connected, respectively, through the first mentioned capacitor, and its collector is connected to the base of the second transistor mentioned, the transistor works Four mentioned to open the second transistor mentioned when the voltage changes across the electrolytic capacitor 20 خالل الت ارنزستور (transistor) األول المذكور إلى العضو الحثي (inductor) المذكور؛ و ت ارنزستور (transistor) اربع تتصل قاعدته وباعث (emitter)، على التوالي، عبر المكثف الكهربي (capacitor) األول المذكور، ويتصل الجامع (collector) الخاص به مع قاعدة الت ارنزستور (transistor) الثاني المذكور، يعمل الت ارنزستور (transistor) ال اربع المذكور لفتح الت ارنزستور (transistor) الثاني المذكور عندما تتغير الفولطية عبر المكثف الكهربي 25 The said first capacitor goes from negative to positive so as to enable power to flow through said first transistor to said inductor. 25 (capacitor) األول المذكور من سالب إلى موجب وذلك لتمكين تدفق القدرة خالل الت ارنزستور (transistor) األول المذكور إلى العضو الحثي (inductor) المذكور. ٥٥٤٥ ٥٥٤٥ -٢٠- -٢٠-
  6. 6
    6- The circuit as defined in protection element 5, where:6- الدائرة الكهربية (circuit) كما تحدد في عنصر الحماية 5، حيث: The rectifier in question is a diode bridge rectifier. يكون المقوم (rectifier) المذكور عبارة عن مقوم قنطرة صمام ثنائي diode bridge) .rectifier) .rectifier)
  7. 7
    5 7- The circuit as defined in protection element 6, where in phase 1:5 7- الدائرة الكهربية (circuit) كما تحدد في عنصر الحماية 6، حيث في المرحلة 1: The voltage across the first capacitor mentioned is the base-emitter voltage (VBE) when the output voltage (vp(t) of the piezoelectric element equals VRI+2VD, which drives said third transistor to its closed state and as a result also closes the first mentioned transistor;it is الفولطية عبر المكثف الكهربي (capacitor) األول المذكور هي فولطية الباعث األساسي (VBE) (base-emitter voltage( عندما تتساوى فولطية الخرج (vp(t للعنصر الكهروضغطي (piezoelectric element) مع VRI+2VD، مما يدفع الت ارنزستور (transistor) الثالث المذكور إلى حالته المغلقة ونتيجة لذلك يغلق أيضا الت ارنزستور (transistor) األول المذكور؛يكون 10 The said four transistor is in motion when the output voltage is equal to (vp(t) 10 الت ارنزستور (transistor) ال اربع المذكور في حالة إقدام عندما تتساوى فولطية الخرج (vp(t The piezoelectric element has a VRI+2VD, but it cannot switch the second transistor in question to be in its open state because the voltage between the collector للعنصر الكهروضغطي (piezoelectric element) مع VRI+2VD، لكن ال يمكنه تبديل الت ارنزستور (transistor) الثاني المذكور ليكون في حالته المفتوحة ألن الفولطية بين الجامع (transistor) VCE (Voltage between collector and emitter) (transistor) للت ارنزستور (VCE) (Voltage between collector and emitter) والباعث The second mentioned is positive, thus, during this state all transistors are in 15 states of shutdown and the power of the piezoelectric element passes to the output through the first and second diodes in the diode bridge rectifier;الثاني المذكور تكون موجبة، هكذا، أثناء هذه الحالة تكون كل التارنزستوارت (transistors) في 15 حالة إغالق وتمر قدرة العنصر الكهروضغطي (piezoelectric element) إلى الخرج من خالل الصمامات الثنائية (diodes) األول والثاني في مقوم قنطرة الصمام الثنائي diode bridge) rectifier)؛ All diodes of the diode bridge rectifier close when the terminal voltage vp(t) becomes less than VRI+2VD at t=0, and the voltage changes across تغلق كل الصمامات الثنائية (diodes) لمقوم قنطرة الصمام الثنائي ((diode bridge rectifier عندما تصبح الفولطية الطرفية (vp(t أقل من VRI+2VD عند t= صفر، وتتغير الفولطية عبر 20 The first mentioned capacitor goes from positive to negative during the time from t = zero to t = t1;The said third transistor opens when the voltage of said first capacitor reaches the base-emitter voltage (VBE) and as a result the said first transistor is forced to open, thus discharging the positive voltage stored in the capacitor The first capacitor mentioned through the inductor 20 المكثف الكهربي (capacitor) األول المذكور من موجب إلى سالب أثناء الزمن من t = صفر إلى t=t1؛ يفتح الت ارنزستور (transistor) الثالث المذكور عندما تصل فولطية المكثف الكهربي (capacitor) األول المذكور إلى فولطية الباعث األساسي (VBE) (base-emitter voltage( ونتيجة لذلك يدفع الت ارنزستور (transistor) األول المذكور ليفتح، وهكذا تفرغ الفولطية الموجبة المخزنة في المكثف الكهربي (capacitor) األول المذكور من خالل العضو الحثي (inductor) 25 mentioned;The first and third transistors mentioned from t4 to t1 close because the current through the collector of the first mentioned transistor reaches zero, and all the transistors remain 25 المذكور؛ تغلق التارنزستوارت (transistors) األول والثالث المذكورين من t4 إلى t1 ألن التيار خالل جامع (collector) الت ارنزستور (transistor) األول المذكور يصل إلى صفر، وتظل كل ٥٥٤٥ ٥٥٤٥ -٢١- -٢١- The diodes in the bridge rectifier are closed during this period, the said circuit continues to fluctuate until the current in the inductor reaches zero in the period from t3 to t4 when the terminal voltage (vp) t to VF-;and from t4 to t1 all diodes remain closed and close again the first and third transistors mentioned 5 because the current of the inductor through the collector of the first transistor is zero and the source current alone ship The internal capacitor in the piezoelectric element reaches a value of (Vri+2Vd) -. الصمامات الثنائية (diodes) في مقوم القنطرة (bridge rectifier) المذكور مغلقة أثناء هذه الفترة، يستمر تقلب الدائرة الكهربية (circuit) المذكورة حتى يصل التيار في العضو الحثي (inductor) إلى صفر في الفترة من t3 إلى t4 عندما تصل الفولطية الطرفية (vp(t إلى VF-؛ ومن t4 إلى t1 تظل كل الصمامات الثنائية (diodes) مغلقة وتغلق مرة أخرى التارنزستوارت 5 (transistors) األول والثالث المذكورين بسبب وصول تيار العضو الحثي (inductor) خالل جامع الت ارنزستور (transistor) األول إلى صفر ويقوم تيار المصدر بمفرده بشحن المكثف الكهربي (capacitor) الداخلي في العنصر الكهروضغطي (piezoelectric element) ليصل إلى قيمة (Vri+2Vd)-.
  8. 8
    10 8- The circuit as defined in protection element 7, where:10 8- الدائرة الكهربية (circuit) كما تحدد في عنصر الحماية 7، حيث: The second capacitor has a high time constant so that the voltage remains mostly constant;يكون للمكثف الكهربي (capacitor) الثاني ثابت زمني عالي بذلك تظل الفولطية فيه ثابتة على األغلب؛ When the terminal voltage of a piezoelectric transducer (PZT) becomes less than Vri+2Vd, the second capacitor pushes the voltage across the first capacitor 15 to fluctuate from positive to negative during 0<t<t1;The third transistor opens and thus causes the first transistor to open when the voltage of the first capacitor reaches the base-emitter voltage VBE, thereby discharging the positive voltage stored in the capacitor. first of through the inductor . عندما تصبح الفولطية الطرفية ألجل جهاز كهروضغطي (piezoelectric transducer) (PZT) أقل من Vri+2Vd يقوم المكثف الكهربي (capacitor) الثاني بدفع الفولطية عبر المكثف 15 الكهربي (capacitor) األول لتقلب من موجب إلى سالب أثناء 0< t< t1؛ ويفتح الت ارنزستور transistor)) الثالث وبالتالي يدفع الت ارنزستور (transistor) األول ليفتح عندما تصل فولطية المكثف الكهربي (capacitor) األول إلى فولطية الباعث األساسي ((base-emitter voltage VBE)(، بذلك تفرغ الفولطية الموجبة المخزنة في المكثف الكهربي (capacitor) األول من خالل العضو الحثي (.(inductor 20 20
  9. 9
    9- The circuit as specified in Protection Element 8, where in Phase 2:the voltage across the first capacitor mentioned is the base-emitter voltage (VBE) and the second and four transistors are closed When the voltage vp reaches the value (Vri+2Vd) - during this period, the third transistor 25 mentioned is in a state of advancing, but it cannot switch the first transistor mentioned to be in its open state because the voltage between the collector and the emitter is Voltage between) 9- الدائرة الكهربية (circuit) كما تحدد في عنصر الحماية 8، حيث في المرحلة 2: الفولطية عبر المكثف الكهربي (capacitor) األول المذكور هي فولطية الباعث األساسي (VBE) (base-emitter voltage( وتغلق التارنزستوارت (transistors) الثاني وال اربع المذكورين عندما تصل الفولطية vp إلى القيمة (Vri+2Vd)- وخالل هذه المدة يكون الت ارنزستور 25 (transistor) الثالث المذكور في حالة إقدام لكن ال يمكنه تبديل الت ارنزستور (transistor) األول المذكور ليكون في حالته المفتوحة ألن الفولطية بين الجامع والباعث Voltage between) ٥٥٤٥ ٥٥٤٥ -٢٢- -٢٢- (VCE) collector and emitter) للت ارنزستور (transistor) األول المذكور تكون سالبة، هكذا، أثناء هذه الحالة تكون كل التارنزستوارت (transistors) في حالة إغالق ويمر خرج العنصر الكهروضغطي (piezoelectric element) من خالل الصمامات الثنائية (diodes) الثالث وال اربع إلى البطارية؛ تغلق كل الصمامات الثنائية (diodes) لمقوم قنطرة الصمام الثنائي diode) The collector and emitter (VCE) of the first mentioned transistor is negative, thus, during this state all transistors are closed and the output of the piezoelectric element passes through the three and four diodes to the battery;All diodes of the diode bridge rectifier are closed. 5 . The bridge rectifier, and the voltage changes across the first capacitor mentioned from 5 (bridge rectifier، وتتغير الفولطية عبر المكثف الكهربي (capacitor) األول المذكور من Negative to positive, which causes the said four transistor to open and thus pushes the second transistor to open when the value of the output voltage (vp(t) becomes higher than (Vri+2Vd)-, so that the negative voltage flows freely in the capacitor The internal capacitor of the said piezoelectric element through the inductive member سالب إلى موجب، مما يدفع الت ارنزستور (transistor) ال اربع المذكور ليفتح وبالتالي يدفع الت ارنزستور (transistor) الثاني المذكور ليفتح عندما تصبح قيمة فولطية الخرج (vp(t أعلى من (Vri+2Vd)-، بذلك تتدفق بحرية الفولطية السالبة في المكثف الكهربي (capacitor) الداخلي من العنصر الكهروضغطي (piezoelectric element) المذكور خالل العضو الحثي 10 (inductor);10 (inductor)؛ The circuit continues to fluctuate until the current in the inductor reaches zero when the terminal voltage (vp(t) reaches VF, then the second and four transistors are closed again and the source current alone charges the capacitor ( internal capacitor) to reach the value (Vri+2Vd), during which all fuses remain يستمر تقلب الدائرة الكهربية (circuit) المذكورة حتى يصل التيار في العضو الحثي (inductor) إلى صفر عندما تصل الفولطية الطرفية (vp(t إلى VF، عندئذ تغلق التارنزستوارت (transistors) الثاني وال اربع المذكورين مرة أخرى ويقوم تيار المصدر بمفرده بشحن المكثف الكهربي (capacitor) الداخلي للوصول إلى القيمة (Vri+2Vd)، أثناء ذلك تظل كل الصمامات 15 الثنائية (diodes) مغلقة حتى تصل فولطية الخرج (vp(t إلى القيمة Vri+2Vd، عندئذ سوف يفتح اثنين من الصمامات الثنائية (diodes) المذكور وتكرر مرة أخرى المرحلة 1. 15th The diodes are closed until the output voltage vp(t) reaches Vri+2Vd, then two of the said diodes will open and stage 1 will be repeated again.
  10. 10
    10- The circuit as defined in protection element 9, where:10- الدائرة الكهربية (circuit) كما تحدد في عنصر الحماية 9، حيث: When the terminal voltage of a piezoelectric transducer becomes عندما تصبح الفولطية الطرفية ألجل جهاز كهروضغطي (piezoelectric transducer) 20 (PZT) is higher than (Vri+2Vd) - The second capacitor causes the voltage across the first capacitor to fluctuate from negative to positive. 20 (PZT) أعلى من (Vri+2Vd)- يدفع المكثف الكهربي (capacitor) الثاني الفولطية عبر المكثف الكهربي (capacitor) األول لتقلب من سالب إلى موجب. ٥٥٤٥ ٥٥٤٥ Figure 1 شكل ١