中的壓電材料兩端產生的正弦電壓信號分成完全相同的第一正弦電壓信號和第二正弦電壓信號；
[0037]所述微分器單元20，用于將所述第一正弦電壓信號轉換為第一余弦電壓信號；所述微分器單元20可以用微分電路實現；
[0038]所述模擬移相器單元30，用于將所述第二正弦電壓信號進行Ι/m移相；所述移相后的正弦電壓信號經過所述微分器單元20，得到第二余弦電壓信號；所述模擬移相器單元30可以用模擬移相器實現；
[0039]所述開環放大電路單元40，用于對所述第一余弦電壓信號和所述第二余弦電壓信號分別進行開環放大，得到幅值和周期均相同的第一方波信號和第二方波信號；
[0040]所述第一單片機控制單元50，用于對所述第一方波信號和第二方波信號的跳變沿進行檢測，并在檢測到所述第一方波信號或第二方波信號的跳變沿時交替輸出用于控制開關閉合和斷開的控制信號，開關閉合時，所述能量回收電路對所述壓電發電裝置產生的能量進行回收，開關斷開時，所述能量回收電路停止對所述壓電發電裝置產生的能量的回收。
[0041]優選地，所述控制信號為高低電平信號，其中，高電平信號用于控制開關閉合，低電平信號用于控制開關斷開。
[0042]其中，所述開環放大電路單元將所述第一和第二余弦信號的過零點轉變為方波信號的跳變沿，然后接第一單片機控制單元的輸入端，當第一單片機控制單元檢測到跳變沿時輸出高低電平控制開關動作。本實施例所述開關控制電路，將開關動作時間的檢測點轉變為壓電材料兩端電壓的過零點時刻，降低了檢測難度，提高了開關控制的準確性，因而提高了壓電式發電能量回收效率。
[0043]優選地，所述m的取值為2或4。當然，根據需要所述m的取值還可以為3、6、8等其他值。
[0044]本實施例所述開關控制電路，開關閉合時長可由模擬移相器調節，便于應用于多種能量回收電路。因此，本實施例所述開關控制電路是一種通用式壓電發電能量回收電路的開關控制電路。
[0045]優選地，所述開關控制電路還包括運算放大器單元(圖中未示出)；所述運算放大器單元與所述分路單元10相連，用于對所述第一正弦電壓信號和第二正弦電壓信號進行信號放大。
[0046]本實施例提供的開關控制電路的原理不意圖如圖2所不，本實施例以m=4為例，其中所述第一單片機控制單元采用ATMEGA128單片機。
[0047]具體地，參見圖2，首先將壓電材料產生的正弦電壓信號通過運算放大器單元(如運算放大器(U1))進行幅值調節，并輸出兩路完全相同正弦信號a和b，分別控制開關的閉合與關斷。
[0048]根據同步電荷提取電路的要求，電路在壓電材料兩端電壓達到最大時導通，經過1/4個LC振蕩周期后關斷，即開關控制電路需檢測信號a的極值時間點以及確定開關斷開時間點，實現方法如下:
[0049]正弦信號a經過一個微分電路(U2)，輸出余弦信號al，此時信號al的過零點對應正弦信號a的極值點，從而開關的閉合時間點轉換為信號al的過零時刻；正弦信號b首先經過模擬移相器，調節可變電阻RV使其波形沿時間軸向右移動LC振蕩周期的1/4個時間長度，再經過微分電路(U9)，輸出余弦信號bl，則該信號的過零時刻即為開關的斷開時間點。
[0050]得到開關動作時間點后，由單片機在對應的時間點輸出控制信號。將余弦信號al、bl分別經開環放大電路單元(U3和U10)，此時余弦信號al、bl的過零點變為兩路方波信號的上升沿和下降沿，且后一路信號的下降沿(上升沿)比前一路信號的下降沿(上升沿)延時1/4個LC振蕩周期，這兩路方波信號作為單片機的輸入，單片機每檢測到一個跳變沿就輸出電平信號控制開關動作。假設單片機先檢測到一個下降沿，同時輸出高電平，開關閉合，同步電荷提取電路開始工作；1/4個LC振蕩周期后，單片機又檢測到一個下降沿，同時輸出低電平，開關斷開，電路關斷。
[0051]用波形圖表示以上步驟如圖3所示，圖中波形(1)為壓電材料兩端電壓經過運放調整幅值后的輸出，即正弦信號a、b的波形。根據能量回收電路的要求，該正弦信號的波峰和波谷所對應的時刻即開關的閉合時間點。
[0052]波形(2)為正弦信號a經過微分電路的輸出，即余弦信號al。此時開關的閉合時間點轉變為該信號的過零點。
[0053]波形(3)為正弦信號b移相后再經微分電路的輸出，即余弦信號bl。該信號的過零點對應開關斷開的時間點。
[0054]余弦信號al、bl相位差所夾的時間即開關的閉合時間長度，即波形(3)中的At，對于同步電荷提取電路來說，At=l/4個LC振蕩周期。而對于其他的能量回收電路(或同一個回收電路相關參數的改變)，可通過調節可變電阻RV來改變Δ to
[0055]最終的開關控制信號由單片機輸出，單片機程序流程如圖4所示。其中輸入信號Sll (S21)、S12 (S22)分別為余弦信號al、bl經開環放大后的方波信號，且這兩路方波信號幅值、周期均相同，單片機程序檢測到跳變信號時便輸出高低電平控制開關動作。
[0056]從上面描述可知，本實施例所述的開關控制電路提供了一種模擬電路與單片機結合的檢測控制方式，現簡單介紹下該開關控制電路的工作流程。
[0057]S1:將壓電材料兩端的正弦電壓信號分成完全相同的兩路分別用來控制開關閉合與斷開，即正弦信號a、b;
[0058]S2:對正弦信號a、b進行微分變換，得到余弦信號al、bl，并通過模擬移相器調節信號bl的相位使之與信號al形成相位差，則開關動作時間對應余弦信號的過零點；
[0059]S3:對余弦信號al、bl進行開環放大，余弦信號的過零點轉變為方波信號的跳變沿，然后接單片機的輸入端，當單片機檢測到跳變沿時輸出高低電平控制開關動作。
[0060]其中，步驟S2將開關動作時間的檢測點轉變為壓電材料兩端電壓的過零點時刻，降低了檢測難度，提高了準確性。
[0061]其中，模擬移相器移相范圍可調，即開關閉合時長可調，可適應不同能量回收電路的要求。
[0062]其中，所述步驟S3中，單片機的功能是檢測跳變沿并輸出高低電平，開關閉合時長與單片機程序無關。
[0063]由于經過模擬電路的處理，開關閉合與斷開的控制信號已經分離且開關動作點可準確捕捉，單片機只需檢測跳變信號并輸出高低電平，避免了單片機程序進行極值檢測，從而保證了開關動作的精確性和回收電路的高效性；其次，開關閉合時長通過模擬移相器中的可變電阻調節，與單片機程序無關，根據不同回收電路的要求改變開關閉合時長極為便捷。
[0064]本實施例所述的開關控制電路，實現了檢測對象的轉換，避開了對壓電材料兩端正弦電壓的極值檢測，轉而對對應的余弦電壓信號的過零點檢測，降低了檢測難度，提高了開關動作的準確性，而且開關閉合時長可由模擬移相器調節，便于應用于多種能量回收電路。
[0065]參見圖5虛線框標出的部分，在上述實施例提供的開關控制電路的基礎之上，本發明第二個實施例提供了一種上述開關控制電路的自供電電路，包括第一超級電容、第二超級電容、第一可控開關、第二可控開關、第三可控開關、第四可控開關和第二單片機控制單元;
[0066]所述第三可控開關的第一端與壓電發電裝置相連，所述第三可控開關的第二端與所述第二超級電容的第一端相連；
[0067]所述第一可控開關的第一端與壓電發電裝置相連，所述第一可控開關的第二端與所述第一超級電容的第一端相連；
[0068]所述第四可控開關的第一