電子設(shè)計(jì)大賽實(shí)驗(yàn)報(bào)告(編輯修改稿)
2025-08-18 18:39 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 效應(yīng)管來進(jìn)行電路驅(qū)動(dòng)。選用繼電器來進(jìn)行啟動(dòng)，能起到很好的保護(hù)作用。我們?cè)诿姘迳项A(yù)留一些可以直接插獨(dú)石電容的卡槽，一方面與發(fā)射線圈（電感）形成LC振蕩電路，另一方面方便我們調(diào)頻，分析在何種情況下傳輸效率最高。綜上：對(duì)比兩者，方案二功耗小而且電路簡單，利于我們進(jìn)行制作。：接收電流需要經(jīng)過整流、濾波，現(xiàn)對(duì)這部分進(jìn)行分析論證。方案一：由于整流電路結(jié)構(gòu)比較簡單，所以我們可以采用二極管和電容建出模擬的全波整流橋。方案二：采用集成整流橋，配合鋁電解電容進(jìn)行濾波。該方案有比較成熟的芯片技術(shù)作為基礎(chǔ)。因此，我們最終選擇了方案二。：輸出電路部分比較簡單，我們只需用開關(guān)控制點(diǎn)亮兩只1W的LED燈泡即可。另外，經(jīng)過變換得到的電壓可能無法滿足題干要求，因此我們?cè)O(shè)計(jì)了備用的升壓電路。方案一：選用XL6009芯片進(jìn)行升壓。圖2 XL6009芯片升壓模塊方案一中升壓后輸出電壓范圍為5V~30V，工作電壓為5V~32V，且外圍簡單,系統(tǒng)設(shè)計(jì)方便靈活。方案二：選用LM2577ADJ芯片進(jìn)行升壓。，能按照進(jìn)行電壓放大，將R1換成滑動(dòng)變阻器，通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的大小我們能調(diào)節(jié)放大倍數(shù)，從而控制輸出電壓大小?？紤]到傳輸過程中的損耗和影響耦合系數(shù)的因子過多且無法避免，應(yīng)留有25%的控制余量，所以選用方案二。2系統(tǒng)理論分析與計(jì)算基于磁場諧振耦合的無線電力傳輸，實(shí)際上是將磁場作為傳輸?shù)慕橘|(zhì)，通過共振建立發(fā)射與接收裝置之間的傳遞通道，從而有效地傳輸能量。共振系統(tǒng)又多個(gè)具有相同本征頻率的物體構(gòu)成，能量只在系統(tǒng)中的物體間傳遞，與系統(tǒng)之外的物體基本沒有能量交換，在達(dá)到共振時(shí)，物體振動(dòng)的幅度達(dá)到最大。基于磁場諧振耦合的無線電力傳輸理論的基礎(chǔ)是耦合模型理論（CMT）。在耦合模型理論中，對(duì)于由兩個(gè)物體1和2構(gòu)成的共振系統(tǒng)，設(shè)兩個(gè)物體的場幅值分別為、在無激勵(lì)源的情況時(shí)，對(duì)一個(gè)存在損耗的系統(tǒng)，系統(tǒng)滿足方程（1）、（2）式中ωω2是各自固有頻率，、是固有損耗率，取決于物體的固有（吸收、輻射等）的損失，k是耦合系數(shù)。用矩陣形式表示即為：對(duì)于共振系統(tǒng)，具有相同的共振頻率，可以認(rèn)為ω1=ω2=ω0, ==,于是可求解得到B的特征值，即系統(tǒng)的固有頻率可見，由于耦合的關(guān)系使系統(tǒng)的固有頻率分開，之間的差別為2k。假設(shè)t=0時(shí)，已知值，且=0，代入，為簡化計(jì)算，當(dāng)k時(shí)?？梢院雎該p耗，求得在物體物體2中所含能量表達(dá)式為可見，兩物體能量的交換最小損失發(fā)生在t=/2k這一時(shí)刻。耦合系數(shù)k體現(xiàn)了系統(tǒng)的兩物體之間傳遞能量的速率，當(dāng)k時(shí)，在t=/2k這一時(shí)刻，除了比較小的損耗外，能量比較理想地由物體1完全傳遞到物體2. 發(fā)射驅(qū)動(dòng)電路如圖所示：在電路中我們連入了一個(gè)發(fā)光二極管，用來檢測(cè)電路是否通路，同時(shí)也是一個(gè)啟動(dòng)標(biāo)志。我們采用雙MOS管的組合進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，形成自激振蕩。產(chǎn)生自激振蕩必須同時(shí)滿足兩個(gè)條件：幅度平衡條件|AF|=1相位平衡條件φA+φF=2nπ（n=0,1,2,3）其中，A指基本放大電路的增益（開環(huán)增益），F(xiàn)指反饋網(wǎng)絡(luò)的反饋系數(shù)同時(shí)起振必須滿足|AF|略大于1。如果振蕩電路滿足起振條件，在接通直流電源后，它的輸出信號(hào)將隨時(shí)間的推移逐漸增大。當(dāng)
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