半导体器件 汽车用半导体接口 第3部分：汽车传感器用冲击驱动压电能量收集.pdfVIP

半导体器件汽车用半导体接口第3部分：汽车传感器用冲击驱动

压电能量收集

1范围

GB/TXXX-2021的本部分描述了用于评估和确定汽车传感器应用的机械冲击驱动压电能量收集器

件性能特征的术语、定义、符号、配置和试验方法。

本文件也适用于摩托车、汽车、公交车、卡车及相应的工程子系统应用的能量收集器件，不受器件

技术和尺寸的限制。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其必威体育精装版版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文

件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其必威体育精装版版本（包括所有的修改单）适用

于本文件。

IEC60749-5半导体器件机械和气候试验方法第5部分：稳态温湿度偏置寿命试验

（Semiconductordevices–Mechanicalandclimatictestmethods–Part5:Steady-statetemperaturehumidity

biaslifetest）

IEC60749-10半导体器件机械和气候试验方法第10部分：机械冲击（Semiconductordevices–

Mechanicalandclimatictestmethods–Part10:Mechanicalshock）

IEC60749-12半导体器件机械和气候试验方法第12部分：变频振动（Semiconductordevices–

Mechanicalandclimatictestmethods–Part12:Vibration,variablefrequency）

注：GB/T4937.12-2018半导体器件机械和气候试验方法第12部分：扫频振动（IEC60749-12：2002，IDT）

IEC62830-1半导体器件能量收集和发电用半导体器件第1部分：基于振动的压电能量收集

（Semiconductordevices–Semiconductordevicesforenergyharvestingandgeneration–Part1:Vibration

basedpiezoelectricenergyharvesting）

3术语和定义

IEC62830-1界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1通用术语

3.1.1

冲击shock

突然加速或减速造成瞬态物理激励；用峰值加速度、持续时间和冲击脉冲的形状（矩形、半正弦、

锯齿等）来表征。

注1：汽车冲击的基本频率一般在0.5Hz～20Hz之间。

注2：机械冲击脉冲的波形为正弦波、矩形波、半正弦波、锯齿波等。附录A（资料性附录）中对机械冲击脉冲进行

了详细说明，并对汽车和普通振动源的冲击幅度和持续时间/频率进行了分析。

3.1.2

冲击驱动能量收集器shockdrivenenergyharvester

对施加的机械冲击作出响应，将冲击转化为振动（机械振动），并将振动转化为电能的发电装置。

注1：产生的功率取决于施加冲击的特性以及发电装置本身的机械和电气特性。

注2：冲击能量收集器利用压电换能器将冲击转化为电能。冲击能量收集器由惯性质量块、弹簧、压电换能器组成，

如图1所示。压电换能器包含两个电极和一层压电薄膜。施加的冲击会引起振动，从而导致质量块进行往复运

动。悬挂质量块的弹簧弯曲，弹簧的弯曲导致压电薄膜的拉伸和压缩。压电薄膜的顶部和底部电极从压电效

应中收集产生的电荷。

注3：冲击驱动能量收集器如图2所示。它由质量块、弹簧、阻尼和压电换能器构成。压电换能器通常被视为阻尼。

图中要素说明：

能量收集器的结构：运行能量收集器的要素：

质量块惯性质量块，用于对施加冲击作出响应，冲击提供的瞬态物理激励，使能量收集器质