【正文】 m 是美國國家儀器（ NI）有限公司推出的以 Windows 為基礎(chǔ)的仿真工具，適用于板級(jí)的模擬 /數(shù)字電路板的設(shè)計(jì)工作。因?yàn)殡娙萜鞯娜菘?， 又 電感 會(huì)隨信號(hào)頻率升高而變小 ,而電感器的感抗會(huì)隨信號(hào)頻率升高而增大 ,如果把電容、電感進(jìn)行串聯(lián)、并聯(lián)或混聯(lián)應(yīng)用 ,它們組武漢理工大學(xué)《學(xué)科基礎(chǔ)課群綜合設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)報(bào)告書 21 合的阻抗也會(huì)隨信號(hào)頻率不同而發(fā)生很多變化。無源濾波的主要形式有電容濾波、電感濾波和復(fù)式濾波（包括倒 L 型、 LC 濾波、 LCπ型濾波和 RCπ型濾波等）。由于通過 AC/DC轉(zhuǎn)換電路后，電路由原來的交流變?yōu)榉欠€(wěn)恒的直流，要想實(shí)現(xiàn)充電，則要通過充電電路將有紋波的非穩(wěn)恒的直流電變成穩(wěn)恒的直流電。 整流電路有半波整流、全波整流、橋式整流。 AC/DC 電路設(shè)計(jì) 原理說明 整流電路把交流電能轉(zhuǎn)換為直流電能的電路。 中距離的無線能量傳輸，線圈半徑 r 與傳輸距離 d 是同一數(shù)量級(jí)的，線圈導(dǎo)線線徑 D 為是 米 數(shù)量級(jí)。根據(jù)傳輸距離、功率的不同要求，采用不同尺寸的線圈。系統(tǒng)中損耗功率增加，則通過磁場(chǎng)從一端耦合到另一端的功率所占比重減小，因此，損耗系數(shù)的減小與耦合系數(shù)的增加均可以增大系統(tǒng)的耦合程度。因此，兩諧振體諧振頻率相同，是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)耦合諧振的前提?，F(xiàn)設(shè)c? =700。 為了使高頻功率放大器有高效率地輸出大功率，常常選擇工作在丙類狀態(tài)下工作。它和普通 D 類功率放大器不同的是，它不是使用脈沖調(diào)寬的方法，功率晶體管的切換頻率不是固定的，無用分量的功率譜并不是集中在載頻兩側(cè)狹窄的頻帶內(nèi)，而是散布在很寬的頻帶上，因此 T 類功率放大器的動(dòng)態(tài)范圍更寬，頻率響應(yīng)平坦。有效率較高，晶體管功耗較小的特點(diǎn)。所以這類放大器也逐漸被設(shè)計(jì)師摒棄。 B 類放大器的主要特點(diǎn)是：放大器的靜態(tài)點(diǎn)在 VCC、 0 處，當(dāng)沒有信號(hào)輸入時(shí)，輸出端幾乎不消耗功率。由于放大器工作在特性曲線的線性范圍內(nèi)，所以瞬態(tài)失真和交替失真較小。為了提高放大器的工作效率，它通常工作在乙類、丙類，即晶體管工作延伸到非線性區(qū)域。這幾項(xiàng)指標(biāo)要求是互相矛盾的，在設(shè)計(jì)放大器時(shí)應(yīng)根據(jù)具體要求，突出一些指標(biāo)，兼顧其他一些指標(biāo)。電路的輸出頻率只與晶振頻率有關(guān)，與 R、 C 的數(shù)值無關(guān)。由于晶體自身的特性致 使這兩個(gè)頻率的距離相當(dāng)?shù)慕咏谶@個(gè)極窄的頻率范圍內(nèi)，晶振等效為一個(gè)電感， 晶振有一個(gè)重要的參數(shù)，那就是負(fù)載電容值，選擇與負(fù)載電容值相等的并聯(lián)電容，就可以得到晶振標(biāo)稱的諧振頻率。 晶振的作用是為系統(tǒng)提供基本的時(shí)鐘信號(hào)。在通常工作條件下，普通的晶 振頻率絕對(duì)精度可達(dá)百萬分之五十。 充電常數(shù)為： 可調(diào)輸出電壓三端集成穩(wěn)壓電路及分析 由可調(diào)輸出電壓三端集成穩(wěn)壓器 CW317 組成的穩(wěn)壓電路如圖所示。 流過每只二極管的平均電流僅為負(fù)載電流的一半，即 : LLOOD RVRVII ???武漢理工大學(xué)《學(xué)科基礎(chǔ)課群綜合設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)報(bào)告書 11 濾波電路 濾波電路利用電抗性元件對(duì)交、直流阻抗的不同來實(shí)現(xiàn)濾波。橋式整流的名稱只是說明電路連接方法是橋式的接法，橋式整流二極管：大家常用的一般是由 4只單個(gè)二極管封裝在一起的元件，取名橋式整流二極管 ,整流橋或全橋二極管。整流 電路是利用二極管的單向?qū)щ娦?，把交流電變?yōu)槊}動(dòng)直流電的電路。采用功放管，前級(jí)的緩沖級(jí)，一是控制能量發(fā)射模塊的增益，二是給提供足夠的驅(qū)動(dòng)功率。 現(xiàn)有許多高頻大功率的集成放大器 (如 AD815)可以用來設(shè)計(jì)高頻功放。缺點(diǎn)就是不能產(chǎn)生任意頻率的載波 。優(yōu)點(diǎn)是可以產(chǎn)生任意所需載波，缺點(diǎn)是頻率穩(wěn)定度比較低 。雖然脈動(dòng)的信號(hào)很微小，通過電路放大及正反饋使振蕩幅度不斷增大。 成 為直流后，要想實(shí)現(xiàn)充電，則可以通過有存儲(chǔ)電量的元器件作為電路的輸出方法。振蕩器是將 直流電變換成交流電的器件 。 圖 非接觸供電系統(tǒng)框圖 非接觸 供電系統(tǒng)由電源、振蕩器、功率放大 、耦合線圈、 AC/DC 轉(zhuǎn)換電路、充電電路這幾個(gè)部分組成。 根據(jù)電磁感應(yīng)定律，接收線圈感生電動(dòng)勢(shì)應(yīng)遵循方程 : 式中 接收線圈感應(yīng)電場(chǎng)強(qiáng)度； 源線圈與接收線圈鉸鏈的磁場(chǎng) 同時(shí)，接收線圈需滿足各向同性介質(zhì)的本征方程： 公式表示接收線圈中，電場(chǎng) 與電流密度 的關(guān)系。 武漢理工大學(xué)《學(xué)科基礎(chǔ)課群綜合設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)報(bào)告書 5 能量傳輸過程及其遵循的準(zhǔn)則與方程 源線圈通正弦電流，線圈電感周圍產(chǎn)生時(shí)變磁場(chǎng)，同時(shí)向電容充電；接收線圈感應(yīng)磁場(chǎng)，線圈電感產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，同時(shí)向其電容充電。 能量傳輸系統(tǒng)的構(gòu)成 能量傳輸系統(tǒng)包括電源端與負(fù)載端兩部分。他們使用兩個(gè)固有諧振頻率相等的銅線圈 (為方便表述，稱其為“變壓器” )，在共振激勵(lì)條件下 (即激勵(lì)頻率等于線圈的固有諧振頻率 )，距離 2m 處，成功點(diǎn)亮了一個(gè) 60W 的燈泡，其中變壓器的效率達(dá)到了 40%。目前較成熟的無線供電方式均采用該技術(shù)，典型的應(yīng)用包括新西蘭國家地?zé)峁珗@的 30kW 旅客電動(dòng)運(yùn)輸車、 Splash power 公司的無線充電器等。微波 WPT 主要用于如微波飛機(jī)、衛(wèi)星太陽能電站等遠(yuǎn)距輸電場(chǎng)合，其中衛(wèi)星太陽能電站作為人類應(yīng)對(duì)能源危機(jī)的有效策略已成為美國、日本等國大力發(fā)展的重要航天項(xiàng)目。 關(guān)鍵詞 ： 非 接觸供電 功率放大器 頻率振蕩器 武漢理工大學(xué)《學(xué)科基礎(chǔ)課群綜合設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)報(bào)告書 2 Abstracts Electricity source is one of the most important power. Noncontact electrical power supply is a noncontact method can, will provide power from the power transmission unit to the power supply system receiver, which is connected to the power transmission power conveyor ponents and power ponents connected to the power receiver receives . Power transmission ponents for the transmission power of a transmission side of the coil as well as for multiple on / off operation of the transmission side of the coil multiple transmissionside switch. Power ponent has received more than one receiver for receiving the power side of the coil, used for on / off operation of the receiver side of multiple receiver coil side switch, the other has used to perform control operations in order to achieve maximum power transfer efficiency bination of any of the delivery side of the coil and the receiving side of a coil to determine any circuit. Noncontact power supply system is a nonmechanical contact by way of power and signal transmission technology, mainly used agv, cranes and monorail transportation system ems. Noncontact power supply system works similar to the transformer primary / secondary coil of the transformer principle. In the transformer, primary and secondary windings wound on the mag in a closed, cps primary coil system extension for a very long loop, and the secondary coil is wound in an open mag and around the primary coil, it can allow moving between the two coils to each other, and highfrequency transmission frequency by 20khz, so that transmission to optimize performance. Keywords: noncontact power supply frequency oscillator power amplifier 武漢理工大學(xué)《學(xué)科基礎(chǔ)課群綜合設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)報(bào)告書 3 1 相關(guān)理論知識(shí) 無線能量傳輸技術(shù)介紹 根據(jù)電能傳輸原理，可將 WPT 技術(shù)分為三種：射頻或微波 WPT、電磁感應(yīng)式 WPT、電磁共振式 WPT，下面分別予以介紹?；谶@種方式的無線電能傳輸系統(tǒng)主要有三大部分組成，即能量發(fā)送端、無接觸變壓器、能量接收端。 指導(dǎo)教師簽名： 20xx年 1 月 4 日 系主任（或責(zé)任教師）簽名： 20xx年 1 月 4 日 目錄 武漢理工大學(xué)《學(xué)科基礎(chǔ)課群綜合設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)報(bào)告書 II 摘要 ................................................................................................................................ 1 Abstracts......................................................................................................................... 2 1 相關(guān)理論知識(shí) .........................................................................................