無線充電器原理與結(jié)構(gòu)

目前.手機、MP3和筆記本電腦等便攜式電子設(shè)備進行充電主要采用的是一端連接交流電源，另一端連接便攜式電子設(shè)備充電電池的傳統(tǒng)充電方式。這種方式有很多不利的地方，首先頻繁的插拔很容易損壞接頭.另外也可能帶來觸電的危險。因此.非接觸式感應(yīng)充電器在上個世紀(jì)末期誕生.憑借其攜帶方便、成本低、無需布線等優(yōu)勢迅速受到各界關(guān)注。因此，實現(xiàn)無線充電，能量傳輸效率高，便于攜帶成為充電系統(tǒng)的研究方向之一。

本文設(shè)計了一種簡單實用的無線傳能充電器，通過線圈將電能以無線方式傳輸給電池。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.但已能做到將多個校電器放置于同一充電平臺上同時充電。免去接線的煩惱。

無線充電器原理與結(jié)構(gòu)

無線充電系統(tǒng)主要采用電磁感應(yīng)原理，通過線圈進行能量耦合實現(xiàn)能量的傳遞。如圖1所示，系統(tǒng)工作時輸入端將交流市電經(jīng)全橋整流電路變換成直流電，或用24V直流電端直接為系統(tǒng)供電。經(jīng)過電源管理模塊后輸出的直流電通過2M有源晶振逆變轉(zhuǎn)換成高頻交流電供給初級繞組。通過2個電感線圈耦合能量，次級線圈輸出的電流經(jīng)接受轉(zhuǎn)換電路變化成直流電為電池充電。

發(fā)射電路模塊

如圖3，主振電路采用2 MHz有源晶振作為振蕩器。有源晶振輸出的方波，經(jīng)過二階低通濾波器濾除高次諧波，得到穩(wěn)定的正弦波輸出，經(jīng)三極管13003及其外圍電路組成的丙類放大電路后輸出至線圈與電容組成的并聯(lián)諧振回路輻射出去.為接收部分提供能量。

測得與電容組成的并聯(lián)諧振回路的空芯耦合線圈的線徑為O.5 mm，直徑為7 cm，電感為47 uH，載波頻率為2 MHz。根據(jù)并聯(lián)諧振公式得匹配電容C約為140 pF。因而.發(fā)射部分采用2MHz有源晶振產(chǎn)生與諧振頻率接近的能源載波頻率。