通過任何類型的動作產生電位差的可能性是多種多樣的。使用特殊的壓電晶體踩踏或摩擦地板可以產生電壓，因為即使是很小的機械變形也足以產生能量。它們被用于將人類產生的機械能轉化為電能。這是一個不斷發(fā)展的領域，預計未來幾年該技術將變得更加高效。
　　壓電應用還涉及從電機、車輪或其他低頻聲音的機械振動中產生有限的電勢。所有能量收集發(fā)電機的共同特點是體積小，適合在衣服或人體上安裝的設備中收集能量。這種設備能夠為手機、燈泡、GPS 或用于監(jiān)測生物醫(yī)學參數的醫(yī)療設備等小型電子設備供電或充電。一些安裝在四肢上的能量收集設備可以在行走、跳躍或騎自行車時產生電壓。除了壓電發(fā)電機外，最廣泛使用和最著名的能量收集方法是利用陽光。
　　太陽能通過光伏電池轉化為電能，但目前與其他方法相比，其效率被認為勉強可以接受。從射頻源收集能量也是在無線信號附近進行電力傳輸的一種方法（見圖 1 中的接收器）。熱能收集也開始流行并引起市場興趣。它涉及將兩個表面之間的熱差轉化為電能。
　　能量收集設備
　　收集設備收集的能量極其有限，很少能實時使用。能量產生事件的非連續(xù)性和不一致性也使得直接向輕負載供電具有挑戰(zhàn)性。然而，一些應用專注于在特殊的“容器”中收集和存儲能量，這些容器通常由小型可充電電池或最好是電容器或高容量超級電容器組成。極化電解電容器在這種情況下肯定非常有用，因為它們具有降低能耗和增強環(huán)境可持續(xù)性的所有特性。
　　為了回收能量，必須使用具有高存儲容量的小型設備，而電容器足以勝任這項任務。存儲組件必須具有非常低的漏電流，因為要供電的設備會耗散幾毫瓦的功率。目前，從人體運動中收集能量對于為可穿戴電子設備供電具有巨大的前景。壓電能量收集系統(tǒng)可以從身體運動中產生電能，例如在行走或跑步時（見圖 2）?！　≡搱D顯示了壓電發(fā)電機每走一步產生的電壓，然后將其整流并發(fā)送到電容器以逐步收集。鞋子可能是能量收集的理想選擇，它結合了小型電路來收集和積累能量，以便在行走時為電子設備充電。這種方法相對簡單有效。在各種解決方案中，使用壓電材料被認為是最好的解決方案之一，因為它在變形過程中會產生電荷，尤其是在受到壓力時。

　　圖 2：行走過程中產生能量的鞋子的示例。
　　電機控制
　　新興技術正在顯著提高發(fā)動機的效率和可靠性。最有前景的領域之一是碳化硅 (SiC) MOSFET 的使用，尤其是速度調節(jié)。SiC MOSFET 正在徹底改變電動機的速度控制，因為它們可以提高性能、減少功率損耗并提高整個系統(tǒng)的可靠性。例如，一些公司已經生產了基于碳化硅的特殊 MOSFET，這些 MOSFET 針對關鍵電機應用中的有效冷卻進行了優(yōu)化。
　　頻率控制電機驅動是一項相當新的技術；目前已廣泛應用于各個領域，它為節(jié)省大量能源提供了可能性，而這正是其首要任務之一。除了至關重要的 RDS(on) 參數外，新設備還具有非常短的短路電阻時間（約為幾微秒），以及極高的開關速度。所有這些特性都導致非常低的開關損耗（甚至與 IGBT 相比），而零電壓關斷功能大大簡化了電機驅動電路。
　　采用某些類型的 SiC MOSFET 不僅可以保證與傳統(tǒng)解決方案相比顯著提高功率密度，而且還可以管理相當強度的電流，而無需風扇等主動冷卻系統(tǒng)，從而有助于降低整體噪音和系統(tǒng)尺寸，同時提高長期可靠性。這些特性在空間有限且要求苛刻的應用中尤其有利，例如汽車或航空航天工業(yè)的電源轉換器，其中能源效率和緊湊設計是基本要求。
　　驅動直流電機的最簡單方法之一是使用由 PWM 脈沖驅動的“H 橋”（見圖 3）。該方法涉及以恒定頻率和可變占空比激活 MOSFET，以便能夠使電機上的平均電壓多樣化，從而控制其速度。在這種配置中，可以按不同的順序切換 MOSFET，為電機提供所需的電壓極性，并且橋可以在雙極和單極模式下使用。
　　雙極模式允許用戶同時打開兩個 MOSFET，通過激活兩對電子開關中的一對來設置電流方向，平均值取決于振蕩器的占空比。為了防止 MOSFET 的交叉?zhèn)鲗Вㄟ@會導致電源短路），必須在關閉一對設備和打開另一對設備之間提供延遲時間。即使所有設備都關閉，電機的磁場也會導致一小部分電流流過 MOSFET 中的二極管。在簡單得多的單極配置中，右側的一個MOSFET保持導通，然后左側的一個 MOSFET 導通。
　　　圖 3：H 橋中的電流路徑