【正文】 由 一片 LM324構(gòu)成的 電壓比較器 的同相端 ，而 反 相端 接充電負載的 電壓 ，當 負載充電時，由于 反相端 的電壓小于同相端的電壓，所以 LM324構(gòu)成的 電壓比較器輸出高電平， 點亮 充電指示燈 ，當 負載充滿電后，由于 反相端 的電壓 不小 于同相端的電壓， 電壓比較器的 輸出電壓發(fā)生跳變， 熄滅充電指示 燈 ； 當 TL431提供的 基準電壓 接到由 一片 LM324構(gòu)成的 電壓比較器 的反相端 ，而 同 相端 接充電負載的 電壓 ，當 負載充電時，由于 同相端 的電壓小于 反 相端的電壓，所以 LM324構(gòu)成的 電壓比較器輸出 低 電平，充 滿 電指示燈 不會亮，當 負載充滿電后，由于 同相端 的電壓 不小 于 反 相端的電壓， 電壓比較器的 輸出電壓發(fā)生跳變， 點亮充滿電指示 燈 ； 14 具體電路設(shè)計 發(fā)射電路 ： 電路結(jié)構(gòu)選擇的理由 及 元件 型號及參數(shù)的選擇： 采用 555 芯片產(chǎn)生 振蕩 信號 頻率 kHzCRRf )2( 211 ???，其中 R2 取約 2千歐； 采用 C1電容 使加到 該端口 處的瞬間或高或低的干擾信號引起的電壓的變化緩慢下來，可以說吸收了瞬間的干擾， 可以使該引腳得到的信號更加平穩(wěn) ， 就是為了濾除干 ， 防止外界輸入 的 干擾影響電路工作； 利用 乙類 互補推挽功率放大電路 對整個 周期信號進行小功率放大，然后激勵場效應(yīng)管構(gòu)成的大功率放大電路輸出大功率； 在乙類 互補推挽功率放大電路中要求： 兩個 晶體三極管的反向擊穿電壓 應(yīng)滿足 ： VUU ccceo 242 ?? 因為 NPN 管 2N2222 型號 的 參數(shù) 為 Vceo=30；Vcbo=60； Ic(max)=； hFE(min)=35 ； hFE(max)=300； PNP 管 2N2904 型號 的 參數(shù)為Vceo=40； Vcbo=60； Ic(max)=； hFE(min)=20； 可以知道 它們 都符合要求，所以采用這 兩個 型號的晶體三極管； 兩個 三極管允許 的最大集電極電流 應(yīng)滿足：LcccCM RUII ?? max ，所以負載采用 ?? kR 15 已滿足條件 ； R3采用滑變電阻，可以控制輸入信號的大小，與 R4電阻一起為 晶體三極管提供 直流 偏置 ， 為晶體三極管提供基極電流； R3 滑動 阻值任意 ， 對電路沒什么 影響 ，這里采用常見的滑動變阻器阻值 10千歐 ； 由于 要 讓 Q3場效應(yīng)管的柵極電壓 5V左右， R5兩端電壓要滿足達到 7V左右 ，且 R4和 R5分得的電壓 總和也為 7V左右，所以 需要 滿足 R4 兩端電壓值 U4=R4*Ib(基極電流 )遠小于 R5 兩端電壓值 U5=R5*Ie=R5*Ic（ 集電極 電流）， 兩個 晶體三極管最小的放大倍數(shù)是 20， 所以可以選擇 R4 阻值小于或是等于 R5 15 阻值，所以這里選擇 R4=R5=1 千歐 ； 選擇 C3電容充電 后 當電路 電壓變化時其兩端電壓不會立刻變化來 穩(wěn)壓 ；由于場效應(yīng) 管 IRF540的 功率為 150W，電流為 28A， 所以用它來構(gòu)成大功率放大電路，輸出功率大 并且發(fā)熱量還可以 ，不容易燒， 所以 選擇 它 構(gòu)成功率放大電路；注意：電路中為 它 加上散熱片來散熱； 根據(jù) 已提供的線圈，并聯(lián)電容構(gòu)成并聯(lián)諧振電路，和接收端的并聯(lián)諧振構(gòu)成回路傳遞能量； 發(fā)射端 的 并聯(lián)諧振頻率 kHzCLf 12 ?? ?， 滿 足 21 ff ? ： 當功率放大器的并聯(lián)諧振回路 的 諧振頻率 2f 與振蕩信號 發(fā)生器的頻率 1f 相同時，并聯(lián) 諧振功率放大器發(fā)生諧振， 此 時線圈 中 的電壓和電流達最大 值 ， 從而產(chǎn)生 最大的交 變 電 磁 場。 3）： 恒流電路 ： 利用 LM317 芯片 實現(xiàn)； 4） ：穩(wěn)壓電路： 利用 LM317 芯片 實現(xiàn)； 7 5） ： 充電 指示 燈 電路 ： 利用 TL431提供 基準電壓，再利用 LM324構(gòu)成 電壓比較器 在輸出端點 亮 發(fā)光二極管，其中發(fā)光二極管串聯(lián)一個電阻用來 限制電流過大 ； 方案比較 一、 設(shè)計 方案一 發(fā)射 電路： 發(fā) 射 電路由 振蕩 信號發(fā) 生 器和 諧振 功率 放 大器兩部分組成 ； 由 NE555構(gòu)成 振蕩 出 一定頻 率 的 信號發(fā) 生 器，為功 放 電路提供 激勵 信號； 功率放大器 由場效應(yīng)管 IRF840構(gòu)成， 當 功率 放 大器的選 頻回 路的 諧振頻 率 與激勵 信號 頻 率相同時， 功率 放大器發(fā)生諧振， 此 時線圈 中 的電壓和電流達最大 值 ； 8 接收電路 : 1） ： 由 并聯(lián)諧振電路與發(fā)射端的并聯(lián) 諧振 電路構(gòu)成并聯(lián)諧振回路， 當 發(fā) 射 線圈 回 路 與 接收線圈 回 路 均處 于 諧振狀態(tài) 時，具有最好的能量傳 輸 效 果 ； 2） ： 產(chǎn)生 的交流 電壓 經(jīng)過整流及濾波電路轉(zhuǎn)換成直流 電壓 ,電源 工作的 發(fā)光 二極管 指示 燈 并聯(lián) 在濾波電容的兩端 ， 指示電源工作 ；3） ： 該 直流 電壓 驅(qū)動 LM317 芯片構(gòu)成的 恒流電路 工作 ，保證了負載的 恒 流充電 ； 4） ： TL431構(gòu)成 穩(wěn)壓電路，提供 負載 充電的穩(wěn)壓 值并接到 由 一片 LM324構(gòu)成的 電壓比較器 的 同相端 ，而反相端 接 R2采樣電阻 的 電壓 ，這部分 作為反饋電路 ， 已達到 負載充電時 的穩(wěn)壓條件 ，反饋電路 的工作原理： 若 充電負載兩端電壓小于穩(wěn)壓值 時 ，由于 反相 端電壓小于同相端的電壓，電壓 比較 器輸出高電 平 ，由于二極管 導通時 其兩端電壓恒定，所以 R2 端電壓跟隨電壓 比較器 的輸出電壓而變大 ，直至 R2端 電壓 等于 穩(wěn)壓值 ；若 充電負載兩端電壓大于穩(wěn)壓值，由于反相端電壓大于 同相端 的電壓，電壓比較器輸出低電平 ， 由于二極管 導通時 其兩端電壓恒定，所以 R2端電壓跟隨電壓 比較器 的輸出電壓而變 小 ， 直至 R2端 電壓 等于 穩(wěn)壓值 ， 由此，通過采樣 電阻 R2的 電壓 反饋 ，使得 充電負載 兩端的 電壓恒定不變 ， 已達到穩(wěn)壓的 目的 ； 5） ： TL431構(gòu)成 穩(wěn)壓電路 ，提供 負載 充電的穩(wěn)壓 值并接到 由 一片 LM324構(gòu)成的 電壓比較器 的同相端 ，而反 相端 接充電負載的 電壓 ，當 負載充電時，由于 反相端 的電壓小于同相端的電壓，所以 LM324構(gòu)成的 電壓比較器輸出高電平， 點亮 充電指示燈 ，當 負載充滿電后，由于 反相端 的電壓 不小于同相端的電壓， 電壓比較器的 輸出電壓發(fā)生跳變， 熄滅充電指示 燈 ； 6） ： TL431構(gòu)成 穩(wěn)壓電路，提供 負載 充電的穩(wěn)壓 值并接到 由 一片 LM324構(gòu)成的 電壓比較器 的反相端 ，而 同 相端 接充電負載的 電壓 ，當 負載充電時，由于 同相端 的電壓小于 反 相端的電壓，所以 LM324構(gòu)成的電壓比較器輸出 低 電平 ，充 滿 電指示燈 不會亮，當 負載充滿電后，由于 同相端 的電壓 不小 于反 相端的電壓， 電壓比較器的 輸出電壓發(fā)生跳變， 點亮充滿電指示 燈 ； 9 二、 設(shè)計 方案二 發(fā)射電路 ： 由 NE555構(gòu)成 振蕩 出 一定頻 率 的 信號發(fā) 生 器，為功 放 電路提供 激勵 信號； 功率放大器 由 乙類 互補推挽功率放大電路和 場效應(yīng)管 構(gòu)成 功率放大電路 組成 ， 乙類 互補推挽功率放大電路 對 一定 頻率 的信號進行小功率放大后，再用小功率激勵場效應(yīng)管構(gòu)成 的 大功率放大電路工作； 當 功率 放 大器的選 頻回 路的 諧振頻 率 與激勵 信號 頻 率相同時， 功率 放大器發(fā)生諧振， 此 時線圈 中 的電壓和電流達最大 值 ； 接收 電路： 1） ： 由 并聯(lián)諧振電路與發(fā)射端的并聯(lián) 諧振 電路構(gòu)成并聯(lián)諧振回路， 當 發(fā) 射 線圈 回 路 與 接收線 10 圈 回 路 均處 于 諧振狀態(tài) 時，具有最好的能量傳 輸 效 果 ； 2） ： 產(chǎn)生 的交流 電壓 經(jīng)過整流及濾波電路轉(zhuǎn)換成直流 電壓 并驅(qū)動 電源指示燈 工作 ； 3） ： 由兩片 LM317芯片 構(gòu)成了恒流穩(wěn)壓 功能 的充電電路 ； 4） ： TL431作為輔助電源 ，給兩片 LM324構(gòu)成的 電壓比較器提供基準電壓 ， 兩個電壓 比較器 驅(qū)動 充電指示燈和充滿電指示燈工作 ； 三 、兩種 方案 進行比較： 1） ：發(fā)射