目前,随着微机电系统(MEMS)技术的迅猛发展,大部分便携式电子设备和无线传感器均采用化学电池供电,但化学电池存在需要定期更换、回收等问题,这使得振动能量回收技术得以快速的发展。压电式振动能量回收技术易于集成,可以实现微型化,且具有较高的能量密度,因此受到广泛关注。本文对压电能量回收系统中的回收电路部分进行研究,提出了一种改进型能量回收电路,主要工作如下:(1)结合压电效应与压电方程等理论,建立“弹簧-质量块-阻尼”的机电耦合模型,在理论方面分析了标准能量回收电路、同步电荷提取电路、串联同步开关电感电路和并联同步开关电感电路的工作原理,并在恒定激振位移和恒定激振力情况下推导出电路的最大回收功率表达式。(2)提出一种压电振动能量回收电路—改进型双中间电容能量回收电路,在恒定激振力和恒定激振位移情况下,推导电路的最大回收功率并与介绍的四种能量回收电路进行对比分析。理论分析结果表明:改进型双中间电容能量回收电路的回收功率与负载无关,对负载适应性良好,大小约为同步电荷提取电路回收功率的2倍。(3)在Multisim中搭建压电片仿真电路模型图,对五种能量回收电路进行仿真验证。在恒定激振位移条件下,得到了各个回收电路的电压仿真波形图和电路的最大回收功率。通过搭建回收电路实验平台,分别对五种能量回收电路进行实验验证,在不同负载下得到各个电路的回收功率。实验结果与理论分析进行对比,验证了改进型双中间电容能量回收电路具有较好的性能。