田赡民 张希伟 王卓远

（1.宁波公牛电器有限公司 宁波 315311；2.宁波工程学院电科系 宁波 315211）

问题提出

目前市场上的无线控制开关的供电有电池（以下简称“有源”）和自发电（以下简称“无源”）两种方式，有源开关需要更换电池，且有电池腐蚀开关及废弃电池处理的环境污染问题，所以无源开关的市场份额日益扩大。由于受到产品体积及成本的限制，无源开关的发电量常常难以满足实际需要，为此需要在小体积低成本的条件下来研究无源开关的发电技术。

“无源开关”的核心部件为自发电模块，目前市场上应用的技术都有自己的专利，为了公司的长远发展，我们必须研究出具有独立自主知识产权的技术。

为此我们首先提出了项目的技术输入条件：

1）自发电模块的发电性能要求（接100 Ω电阻测试）：单次操作的发电量，最高电压值不小于6.5 V，在电压大于3 V时的持续时间不小于1.2 ms；

2）发电模块动作5万次之后的发电性能要保持在初始的发电量的90 %以上；

3）发电模块的使用寿命能达到10万次以上；

4）符合标准GB 16915.1、GB 16915.2、GB 16915.3；

5）满足市场上流行的3位“跷板开关”要求，争取满足4位要求。

由于市场上产品的大小是标准化的，特别是对于多位跷板开关的情况更是受安装尺寸限制，为了让技术有尽可能广的通用性，我们对此种有限安装尺寸的条件下开展了自发电技术方案的研究，以选择合理的技术方案。

1 方案研究

从磁路原理[1]及现有技术来看，核心部件发电模块的磁路主要部件为磁体[2,3]衔铁组件与线圈轭铁组件，为了论述的简化，以下只研究磁体衔铁组件与线圈轭铁组件，而省去其它次要部件的描述。……