振動發電機的原理主要基於以下幾種效應:
電磁感應原理。振動發電機通過電磁感應將機械振動轉化為電能。
熱電效應和壓電效應。在機械振動作用下,壓電材料和變壓器等元器件將振動轉化為電能輸出。壓電材料在振動力的作用下形成正負電荷的極化,產生電勢差,變壓器則將產生的電能轉化為可以輸出的直流電。
機械振動轉換為磁場變化。通過壓電材料將機械振動轉化為電能,進而改變磁場狀態,磁場變化導致線圈中電流的變化,誘導出電壓,最後將產生的電壓輸出至外部電路。
振動發電機通常由振動系統和電氣系統組成,前者包括振動源、壓電材料、振動器和負載等,後者主要包括變壓器、整流器和電池等。這些設備能夠將機械振動高效地轉化為電能,具有小巧、輕便、節能等優點,適用於低功率電子設備、小型感測器以及遠離電網的地區。但它們也存在一些局限性,如輸出電壓和電量不夠穩定,能量密度低,在大功率設備領域的套用可能不理想。