無線充電器的設(shè)計(編輯修改稿)
2025-07-27 02:30 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 “無線充電”標準，具備便捷性和通用性兩大特點。不同品牌的產(chǎn)品，只要有Qi的標識，就可以用Qi無線充電器進行充電。它攻克了無線充電“通用性”的技術(shù)瓶頸[7]。我們有理由相信在不久的將來，日常生活中常用的電子產(chǎn)品都可以用Qi無線充電器充電，為無線充電技術(shù)的大規(guī)模應用和普及提供可能。Qi標準的典型代表性產(chǎn)品有：諾基亞Lumia 9諾基亞Lumia 8谷歌Nexus 4等。對這些手機進行無線充電時，直接將待充電手機放在任何一款支持 Qi 標準的無線充電器上就能進行充電。Qi標準的充電效率更高，在測試中，Qi的充電效率與有線充電方式比較接近，達到了70%以上。Qi的充電器的待機耗電量已經(jīng)降低到微瓦水平。2 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計本設(shè)計是一種較為簡單實用的無線充電器，通過線圈的電磁感應將電能以電磁轉(zhuǎn)換的無線傳輸方式對電池進行充電。只需把電池和接收設(shè)備放在充電平臺上即可對其進行充電。實驗證明，雖然該系統(tǒng)還不能充電于無形之中，達到充電器與用電設(shè)備較長距離的能量傳輸，但已能做到將多個待充用電器放置于同一充電平臺上同時充電，且免去接線的煩惱。 系統(tǒng)整體框圖無線充電系統(tǒng)主要運用電磁感應原理，通過線圈實現(xiàn)能量的傳遞。，系統(tǒng)工作時輸入端將交流電經(jīng)橋式整流電路變換成直流電，或直接用24V直流電源為系統(tǒng)供電。通過電源管理模塊后輸出的直流電再經(jīng)過2M有源晶振轉(zhuǎn)換成高頻交流電經(jīng)發(fā)射電路供給初級線圈。通過2個電感線圈耦合能量，次級線圈接收初級線圈傳送的電流后，次級線圈輸出的電流通過接收轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)化為成直流電對電池充電。直流電交流電電源管理模塊發(fā)射電路接收轉(zhuǎn)換電路充電電路 無線充電器設(shè)計系統(tǒng)框圖 供電電源模塊 系統(tǒng)的供電可以采用220V交流電，也可以采用24V直流電。當采用220V交流電提供電能時，再通過橋式整流電路將交流電轉(zhuǎn)換成直流電，經(jīng)C1，C2濾波濾除電路中的少量交流成分，再通過7812，7805穩(wěn)壓后得到5V電流傳輸給發(fā)射電路。實際生活應用中采用220V的交流電提供電能。 供電電源電路 發(fā)射電路 MHz有源晶振作為振蕩器。有源晶振輸出的方波，通過二階低通濾波器濾除高次諧波后，得到穩(wěn)定的正弦波輸出。經(jīng)三極管Q1及其外圍電路組成的丙類功率放大電路后輸出至T2的發(fā)射電感線圈L1（T2左側(cè)為發(fā)射電感線圈L1，右側(cè)為接收電感線圈L2）與電容C7組成的并聯(lián)諧振回路輻射出去，為接收端部分提供能量。測得與T2中的電容組成的并聯(lián)諧振回路的空芯耦合電感線圈L1的電感為47H。因為載波頻率為2 MHz，根據(jù)并聯(lián)諧振公式[8]得匹配電容C7約為140 pF。所以，發(fā)射部分選擇采用2MHz有源晶振產(chǎn)生與諧振頻率接近的能源載波頻率。 發(fā)射電路 接收轉(zhuǎn)換電路正常情況下, 接收端電感線圈L2與發(fā)射端電感線圈L1之間的距離非常近，僅僅幾厘米且又接近同軸,此時傳輸效率較高[9]。L2感應得到的2MHz的振蕩電壓，經(jīng)DDDD4組成的橋式整流和濾波器C8濾波后得到直流電后，作為充電控制部分的電源。由R1(鋰離子電池的充電終止電壓) 經(jīng)R12接到運算放大器構(gòu)成的電壓比較器OPA335的同相輸入端。，運放輸出的高電平[10]，一方面使Q1 飽和從而在LED D13兩端得到約2V 的穩(wěn)定電壓點亮充電指示燈。另一方面R5 使Q2截止, LED D12不亮。當電池充滿(略大于4. 15V )時,反相輸入端電壓U5略高于4. 15V。運放便輸出低
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