TM振動発電素子
PIEZOELECTRIC ENERGY HARVESTERSFEATURES
 高出力電力： 定格２ｍW*1
 高出力電圧： 定格８０Vpp*1
 高出力電流： 定格０．１mA*1
 広帯域： ５Hz～５００Hz以上*2
 振動源にあわせて選択できる豊富なバリエーション
 柔軟性に優れた高耐久素材*1 K7520BS3

圧電環境発電エナジーハーベスト電池
DESCRIPTION
TMは高出力、大電流タイプの高効率振動発電素子です。 世界最薄 ５０ミクロン*1の形状により圧電素子を極限まで低出力インピーダンス化。 エナジー
ハーベスト電源ＩＣ（ＰＭＩＣ*2）と組み合わせればさらなる高効率動作により、完全な環境発電（エナジーハーベスト）ソリューションを実現します。 低出力インピーダンスなので、大容量キャパシタやリチウム電池などのバッテ*2 Mass や 構造設計 によるチューニングが必要です。

リーシステムとの相性もよく、さまざまなエナジーハーベ

APPLICATIONS

スト製品に利用できます。また、柔軟性に優れた高耐久

 環境発電（エナジーハーベスト） ワイヤレスセンサネットワーク全般
 HVAC（空調機･冷凍機）ワイヤレスセンサ
 移動体資産トラッキング
 産業用センサの代替バッテリー
 照明用リモート・スイッチ
 セキュリティセンサ
 道路・建物の劣化診断システム
 床型発電装置
 ディスプレイ・イルミネーション
 タイヤ空気圧センサ（ＴＰＭＳ）

TYPICAL APPLICATION

素材なので、変位の大きい低周波振動でも長期にわたり高い発電性能を発揮します。

サイズは、高電圧タイプのK7520BS3/K7520BP2 と、大電流コンパクトタイプのK2512U1 /ＢＰ1 /ＢＳ1 をラインナップ。 用途や振動源にあわせて選択することが出来ます。
*1 K２５１２シリーズ*2 PMIC : Power Management Integrated Circuit

TM

Vibration Energy
Energy Harvest
PZT Generator

Ultra Low PowerPower Converter

Ultra Low PowerSensor

Ultra Low Power
Micro Controller

Ultra Low PowerTransceiver

Temperature, Vibration, Sound, etc…(SENSOR UNIT)

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TM

振動発電素子PIEZOELECTRIC ENERGY HARVESTERS

製品仕様
PRODUCT DIMENSIONS注）K7520BP2のご使用には、「ステンレス用はんだ」と「ステンレス用フラックス」が必要です。

K7520BS3

K7520BP2

単位：mm5SUS PlatePiezo Ceramic
Ag Electrode2018.77553.8Thickness 0.43t
K7520BP2 Thickness 0.33t
K7520BS3

K2512U1+-+-bimorph+-+-(series)

K7520BS3

K2512BP1

K2512BS1

2522.9(parallel)
K7520BP2

単位：mm1210Alloy Plate
Piezo Ceramic
Ag Electrodeunimorph(K2512U1)

Thickness 0.13t

bimorph++-(K2512BP1) (parallel)

Thickness 0.23t+-bimorph+-(K2512BS1) (series)

Thickness 0.23t
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振動発電素子PIEZOELECTRIC ENERGY HARVESTERS

製品仕様

使用温度 －２０～７０℃
保管温度 －２０～８０℃

ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS
Operating Temperature Range-20 ～ 70℃

Storage Temperature Range-20 ～ 80℃

Maximum Voltage Output

Product and Vibration Dependent

Maximum Current Output

Product and Vibration Dependent

DEFLECTION LIMITS
K7520BS3/BP2±5K2512U1+5 / -1

K2512BP1 /BS1±2－5mm

Max. Tip-to-Tip
Displacement (mm)ProductTip-to-Tip
Displacement
cramp＋(Piezo Ceramic)

DIMENSIONS
Product

Thickness(mm)Length(mm)Wide(mm)Type

PolingK7520BS30.437520bimorph

series

K7520BP20.33

7520bimorphparallel

K2512U10.132512unimorph-K2512BP1

0.23

2512bimorphparallel

K2512BS1

0.23

2512bimorph

seriesELECTRICAL CHARACTERISTICS
Product

Resonant
Frequency(Hz)

Resonant
Resistance(Ω)

Electrostatic
Capacitance(nF)

OutputVoltage(Vpp)

OutputCurrent(μA)

K7520BS33300

300

11080100

K7520BP22900

50640

30600

K2512U1

550

2500

115

1520K2512BP15501200

2251540K2512BS1

650

3000

521510www.thrive.co.jp

振動発電素子TM

PIEZOELECTRIC ENERGY HARVESTERS

回路例
APPLICATIONS INFORMATION

unimorph
K2512U1bimorph(series)
K7520BS3+-+-K2512BS1bimorph(parallel)
K7520BP2
K2512BP1++-注）K7520BP2のご使用には、「ステンレス用はんだ」と「ステンレス用フラックス」が必要です。

PIEZOELECTRIC GENERATOR & WIRELESS SENSOR
TM

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TM

振動発電素子PIEZOELECTRIC ENERGY HARVESTERS

使用方法
TM

OPERATION

Attaching And Clamping The

TM

TM

は、振動源にあわせてチューニングするこは、振動源にあわせてチューニングすることによって振動に同期し、周囲の振動エネルギーをとりとにより機能します。チューニング周波数は、クランプのこみ電気エネルギーに効率よく変換します。エナジー

方法、位置により条件が変化します。通常、セラミック部

ハーベスト（環境発電）アプリケーションの電力源として分を５MM程度クランプして使用します。振動によりクラ高効率に動作するよう最適設計されており、エナジーンプ位置が動かないようにしっかりクランプします。アプ

ハーベスト専用のＰＭＩＣ（電源ＩＣ）と組み合わせて使用

リケーションとして市場に出荷する際は、接着剤などをすれば、振動エネルギーを利用したワイヤレスシステム用いて完全固定することをお勧めします。さらに、先端を実現することが出来ます。にウェイトを貼り付けます。ウェイトのサイズや貼り付け位置により、チューニング周波数が変化します。振動源

POWER CHARACTERIZATIONにあわせた周波数となるよう、ウェイトを調整します。まTMは、１層タイプのUnimorphと出力を倍増さた、複数のKINEZを異なる周波数にチューニングして接せた2層タイプのＢimorphがあります。さらに、Bimorphに続すると、発電帯域を広げることが出来ます。振動源のは、ＳｉｒｉｅｓとParallelの2種類があり、SiriesはUnimorph

周波数が変動する場合に有効です。の２倍電圧、ParallelはUnimorphの2倍電流、を得ることが出来ます。
大きな加速度の振動源には、Unimorphまたは大電流タイプのParallelタイプを選択してください。小さな加速度の振動源には、高電圧タイプのSiriesを選択してください。
更に高い電圧が必要な場合は「直列」に、大きな電流が必要な場合は｢並列｣に、複数の同じ種類のKINEZを組み合わせて使用することが出来ます。但し、複数接続する場合には、位相が生じないように接続する必要があります。位相分はエネルギー損失となり、出力が低下するので注意が必要です。

CRAMP(Piezo Ceramic)
K7520BS3

TIP MASSVIBRATION

BEAM SECTION FREE TO DISPLACE
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TM

振動発電素子PIEZOELECTRIC ENERGY HARVESTERS

振動電気特性K7520BS3 TYPICAL PERFORMANCE POWER CHARACTERISTICS
K7520BS3, 100mg
1000.0power (uW)

100.0

10.0
tuned to 21.2Hz (mass=4.2gram)tuned to 34.3Hz (mass=1.4gram)tuned to 50.4Hz (mass=0.7gram)tuned to 67.4Hz (mass=0gram)

1.0
0.1

1.0

10.0

voltage (Vrms)

K7520BS3,100mg
1000.0power (uW)

100.0

10.0
tuned to 21.2Hz (mass=4.2gram)tuned to 34.3Hz (mass=1.4gram)tuned to 50.4Hz (mass=0.7gram)tuned to 67.4Hz (mass=0gram)

1.0
1.0

10.0

100.0
resistance (kΩ)

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1000.0TM

振動発電素子PIEZOELECTRIC ENERGY HARVESTERS

振動電気特性K2512U1 TYPICAL PERFORMANCE POWER CHARACTERISTICS
K2512U1, 100mg
1000.0power (uW)

100.0

10.0
tuned to 20.2Hz (mass=2.8gram)tuned to 32.9Hz (mass=1.4gram)tuned to 46.0Hz (mass=0.7gram)

1.0
0.1

1.0

10.0

voltage (Vrms)

K2512U1, 100mg
1000.0power (uW)

100.0

10.0
tuned to 20.2Hz (mass=2.8gram)tuned to 32.9Hz (mass=1.4gram)tuned to 46.0Hz (mass=0.7gram)

1.0
1.0

10.0

100.0
resistance (kΩ)

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1000.0振動発電素子TM

PIEZOELECTRIC ENERGY HARVESTERS使用上の注意
使用電圧、温度範囲、を必ず守ってご使用ください。破損、故障の原因になります。

Ｑ．電線について
Ａ．耐電圧300V以上、できるだけ細く柔らかい線#30程度をご使用ください。
Ｑ．はんだについて
Ａ．市販の電子工作用のヤニ入りはんだをご使用ください。ホームセンターなどで簡単に入手できます。
Ｑ．はんだごてについて
Ａ．市販の電子工作用のはんだごて(15～30W)をご使用ください。お近くのホームセンターや電子部品販売店などで簡単に入手できます。こて先は、素子に合わせて選定する必要があります。よくわからない場合は、ご購入した代理店または当社ＷＥＢサイトよりお問い合わせください。
Ｑ．はんだ付けについて
Ａ．１秒以下で銀電極にはんだ付けをしてください。金属板は、多少長くてもかまいません
が、長時間熱を加えすぎないよう注意してください。表面の銀電極は、はんだに可溶性があり、短時間で作業しないとすぐに剥げてしまいます。剥げてしまった部分には、はんだ付けできません。金属板を加熱しすぎるとセラミックにダメージを与えてしまいます。加熱しすぎると減極という現象により、発電性能が大きく損なわれます。
Ｑ．銀電極が剥げてしまった場合
Ａ．銀電極が剥げた部分を避けて、少し離れた場所にはんだ付けしてください。ただし、実験などの範囲に限ってご使用ください。
Ｑ．回路について（振動発電）
Ａ．発電素子からの出力電流は、交流です。発電する場合は、必ずブリッジ回路を使用して下さい。ブリッジ回路を使用しない場合は、出力を得られないだけでなく、圧電素子やＩＣ故障の原因となります。また、無負荷での使用も避けてください。
また、物理的ショックや熱ショックにより帯電します。PMICなど、半導体機器に接続する場合
は、接続前に両端電極を必ずショートして放電し、電極間に１M～１０MΩ の抵抗と、回路にあわせたツェナーダイオード（２０V程度)を並列に接続してください。
Ｑ．使用電圧を超えてしまった場合
Ａ．振動発電、アクチュエーター、スピーカー、超音波、いかなる動作においても、使用電圧を超えて使用した場合、破損、もしくは故障します。思わぬ事故、怪我の原因になりますので、ご使用にならないでください。
Ｑ．使用温度を超えてしまった場合
Ａ．振動発電、アクチュエーター、スピーカー、超音波、いかなる動作においても、使用温度を超えて使用した場合、破損、もしくは故障します。思わぬ事故、怪我の原因になりますので、ご使用にならないでください。

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