手機(jī)無(wú)線充電系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告-文庫(kù)吧資料
2025-08-10 00:40本頁(yè)面
【正文】 7這兩端電壓恒定的特性，串入電阻R1，使第一片LM317在VOUT端輸出的電流恒定不變，流入下一片LM317的Vin端,即i2=i1，再利用下一片LM317芯片Vout和ADJ兩端電壓差恒定不變的特性，串入電阻R2，并與另外一電阻R3串聯(lián)，使Vout端穩(wěn)壓另外VIN流入的恒流i2，所以VOUT端也恒流:,實(shí)現(xiàn)了恒流穩(wěn)壓的功能；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(zhǔn)電壓，兩個(gè)電壓比較器輸出端驅(qū)動(dòng)充電和充滿電指示燈工作；5）：當(dāng)TL431提供的基準(zhǔn)電壓接到由一片LM324構(gòu)成的電壓比較器的同相端，而反相端接充電負(fù)載的電壓，當(dāng)負(fù)載充電時(shí)，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(diǎn)亮充電指示燈，當(dāng)負(fù)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(dāng)TL431提供的基準(zhǔn)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(fù)載的電壓，當(dāng)負(fù)載充電時(shí)，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(huì)亮，當(dāng)負(fù)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(diǎn)亮充滿電指示燈； 具體電路設(shè)計(jì)發(fā)射電路：電路結(jié)構(gòu)選擇的理由及元件型號(hào)及參數(shù)的選擇：采用555芯片產(chǎn)生振蕩信號(hào)頻率，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(hào)引起的電壓的變化緩慢下來(lái)，可以說(shuō)吸收了瞬間的干擾，可以使該引腳得到的信號(hào)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(bǔ)推挽功率放大電路對(duì)整個(gè)周期信號(hào)進(jìn)行小功率放大，然后激勵(lì)場(chǎng)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(bǔ)推挽功率放大電路中要求：兩個(gè)晶體三極管的反向擊穿電壓應(yīng)滿足： 因?yàn)镹PN管2N2222型號(hào)的參數(shù)為Vceo=30；Vcbo=60；Ic(max)=； hFE(min)=35 ； hFE(max)=300；PNP管2N2904型號(hào)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(gè)型號(hào)的晶體三極管；兩個(gè)三極管允許的最大集電極電流應(yīng)滿足：，所以負(fù)載采用已滿足條件；R3采用滑變電阻，可以控制輸入信號(hào)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(dòng)阻值任意，對(duì)電路沒(méi)什么影響，這里采用常見(jiàn)的滑動(dòng)變阻器阻值10千歐；由于要讓Q3場(chǎng)效應(yīng)管的柵極電壓5V左右，R5兩端電壓要滿足達(dá)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(yuǎn)小于R5兩端電壓值U5=R5*Ie=R5*Ic（集電極電流），兩個(gè)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阻值，所以這里選擇R4=R5=1千歐；選擇C3電容充電后當(dāng)電路電壓變化時(shí)其兩端電壓不會(huì)立刻變化來(lái)穩(wěn)壓；由于場(chǎng)效應(yīng)管IRF540的功率為150W，電流為28A，所以用它來(lái)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(lái)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，滿足 ：當(dāng)功率放大器的并聯(lián)諧振回路的諧振頻率與振蕩信號(hào)發(fā)生器的頻率相同時(shí)，并聯(lián)諧振功率放大器發(fā)生諧振，此時(shí)線圈中的電壓和電流達(dá)最大值，從而產(chǎn)生最大的交變電磁場(chǎng)。3）：恒流電路：利用LM317芯片實(shí)現(xiàn)；4）：穩(wěn)壓電路：利用LM317芯片實(shí)現(xiàn)；5）：充電指示燈電路：利用TL431提供基準(zhǔn)電壓，再利用LM324構(gòu)成電壓比較器在輸出端點(diǎn)亮發(fā)光二極管，其中發(fā)光二極管串聯(lián)一個(gè)電阻用來(lái)限制電流過(guò)大； 方案比較一、設(shè)計(jì)方案一發(fā)射電路：發(fā)射電路由振蕩信號(hào)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(hào)發(fā)生器，為功放電路提供激勵(lì)信號(hào)；功率放大器由場(chǎng)效應(yīng)管IRF840構(gòu)成，當(dāng)功率放大器的選頻回路的諧振頻率與激勵(lì)信號(hào)頻率相同時(shí)，功率放大器發(fā)生諧振，此時(shí)線圈中的電壓和電流達(dá)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(dāng)發(fā)射線圈回路與接收線圈回路均處于諧振狀態(tài)時(shí)，具有最好的能量傳輸效果；2）：產(chǎn)生的交流電壓經(jīng)過(guò)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(dòng)LM317芯片構(gòu)成的恒流電路工作，保證了負(fù)載的恒流充電；4）：TL431構(gòu)成穩(wěn)壓電路，提供負(fù)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(dá)到負(fù)載充電時(shí)的穩(wěn)壓條件，反饋電路的工作原理：若充電負(fù)載兩端電壓小于穩(wěn)壓值時(shí)，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(dǎo)通時(shí)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(fù)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(dǎo)通時(shí)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(guò)采樣電阻R2的電壓反饋，使得充電負(fù)載兩端的電壓恒定不變，已達(dá)到穩(wěn)壓的目的；5）：TL431構(gòu)成穩(wěn)壓電路，提供負(fù)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(fù)載的電壓，當(dāng)負(fù)載充電時(shí)，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(diǎn)亮充電指示燈，當(dāng)負(fù)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(fù)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(fù)載的電壓，當(dāng)負(fù)載充電時(shí)，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(huì)亮，當(dāng)負(fù)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(diǎn)亮充滿電指示燈；二、設(shè)計(jì)方案二發(fā)射電路：由NE555構(gòu)成振蕩出一定頻率的信號(hào)發(fā)生器，為功放電路提供激勵(lì)信號(hào)；功率放大器由乙類互補(bǔ)推挽功率放大電路和場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成功率放大電路組成，乙
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