2.3.1 壓電材料振動獵能的最佳化
Ottman[6]等人提出最佳化的方法從壓電材料的振動中獵取能量，利用非 連續模式（Discontinuous Condition Mode, DCM）的方法，找到一個最佳的責 任週期來控制電流量，獲取最大的能量，實驗的結果發現其獵取能量的功率 大約可增加325%。
圖2.12. 壓電元件和交流對直流整流器[6]
圖2.13. 壓電元件和交流對直流整流器的電壓和電流波形[6]
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若輸出電壓比輸入電壓大很多，此時 4 p s
opt
D ωLC f
= π （2.16）
於是可以根據壓電材料振動的頻率、開關切換頻率、電感和壓電元件的電容，
設計出最佳的導通週期。
2.3.2 低能量消耗的獵能電路
Makihara[7] 等 人 提 出 了 一 個 低 能 量 消 耗 的 獵 能 電 路 ， 以 SSHI
（Synchronized Switch Harvesting on Inductor）電路如圖 2.15[7]做比較，傳統 的 SSHI 電路需要四個二極體做為橋式整流器，新型的電路如圖 2.16[7]只使 用兩個二極體，減少了兩極體的壓降損耗，實驗結果得到在能量收集時效率 增加了120%。
圖2.15. 傳統的 SSHI 電路[7]
圖2.16. Makihara 等人提出的 SSHI 電路[7]
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圖2.17. SSHI 機械作用示意圖[7]
Makihara 的電路是由開關連接在 point 1 或 2 來控制電流的流向，動作簡 述如下（參照圖2.16[7]和圖 2.17[7]）：
當機械位移達到峰值而且 Vp為正值（t＝t1），Vp極性反轉由正到負，
開關連接point 2，電路動作為A→ → → → → →B E F G L H。 當-Vp達到 Vs（t＝t2），電路動作為H → → → → → →L G F C B A。 當機械位移達到峰值而且 Vp為負值（t＝t3），Vp極性反轉由負到正，
開關連接point 1，電路動作為H → → → → →L D C B A。
當 Vp達到 Vs（t=t4），電路動作為A→ → → → → → →B E F C D L H。
2.3.3 低功率的獵能系統
T.S.Paing[8]等人提出了從低電壓中獲取最大能量的無線感測裝置，從三 種獵能源中獲取，分別是整流天線、風力發電和機械振動，選擇的直流對直 流轉換器是升降壓式轉換器，透過推導電路中的元件功率消耗以及控制參數 選擇，設計出此獵能裝置，如下圖2.18[8]所示，低頻振盪器的電力直接由輸 出提供，在固定的k倍週期也轉換成高頻振盪器的電力，高頻振盪器的方波脈 衝寬度t1用來驅動功率開關Q1，電阻Rt和電容Ct用來設定低頻振盪器的頻率tlf
和k值，電阻Rset設定高頻振盪器的頻率fhf=0.5/t1，如圖2.19[8]是使用DC電源 和理論的效率比較。實驗使用直流電源測試，輸入電壓大約為0.25V~0.7V，
輸出電壓設定在3.3V，此裝置的輸出功率為50μW、效率有65％。
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圖2.18. T.S.Paing 等人提出的 Buck-Boost 電路[8]
圖2.19. T.S.Paing 等人使用 DC 電源和理論的效率比較[8]
2.3.4 微感測器的獵能系統和能源管理
Cantatore[9]等人研究了幾種獵能的方法，分別是光電能板、微機電式振 動發電機和熱電式發電機，想要使感測系統散布在環境中且不被發覺，體積 的尺寸設定是100mm ，光電能板是最可行的，且發電功率為 100μW 已足夠3 供給微感測器使用。微機電式振動發電機在毫米的規格下，可以產生 1mW 的功率，而微振動元件共振頻率與外部振動來源的振動頻率必須一致，才有 可能達到這樣的效率，否則振動式結構的電能轉換並不太有效率。熱電式的 使用則更受限制，只有一些特定的環境適合使用，例如緊貼在皮膚上的元件。
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2.3.5 使用壓電材料對電池充電
Sadano[10]等人利用兩種壓電材料 PZT（Piezoelectric）和 MFC（Macro Fiber Composites）藉由振動獲取能量儲存於電池中，由實驗中研究壓電材料 的效率和電池充電的時間，MFC 有較高的輸出電壓但電流低、功率小，較不 適合充電，PZT 則適合充不同的電池，下圖 2.20 是 Sadano 充電電路[10]。
圖2.20. Sadano 充電電路[10]