北交大电设无线充电系统设计

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无线充电方案设计

无线充电方案设计

无线充电方案设计1. 引言无线充电技术是近年来快速发展的一项关键技术,它解决了传统充电方式中存在的插线不便以及充电口易损坏的问题。

本文将介绍一种基于电磁感应原理的无线充电方案设计。

2. 方案概述本方案采用电磁感应原理实现无线充电。

主要包括发射端和接收端两部分。

发射端主要负责产生交变电磁场,而接收端则利用接收线圈接收电磁场能量并供给充电设备。

3. 系统设计3.1 发射端设计发射端由发射线圈、功率放大电路、调制电路和控制电路等组成。

3.1.1 发射线圈发射线圈是将电源提供的直流电转换为交变电磁场的核心组件。

线圈的结构和参数的设计对系统的性能影响很大。

线圈的周长、匝数、直径等参数需要根据充电设备的功率需求进行合理设计。

3.1.2 功率放大电路功率放大电路主要负责将来自电源的低压直流电转换为高频高压交流电,并将其输出到发射线圈上。

该电路需要能够提供稳定且高效的功率输出。

3.1.3 调制电路调制电路用于调节功率放大电路输出的交流电的频率和幅度。

通过调节交流电的频率和幅度,可以实现对充电设备的充电效果的优化。

调制电路通常由微控制器或专用芯片控制。

3.1.4 控制电路控制电路主要负责监测和控制发射端的工作状态,包括输入电压、输出功率、温度等参数的监测和保护。

控制电路还可以实现充电设备的识别和通信功能,以提供更智能化的充电体验。

3.2 接收端设计接收端由接收线圈、整流电路、滤波电路和充电控制电路等组成。

3.2.1 接收线圈接收线圈负责接收发射端发出的交变电磁场,并将其转换为直流电能供给充电设备。

接收线圈的设计参数需要与发射线圈相匹配,以确保能量传输的高效性。

3.2.2 整流电路整流电路负责将接收到的交流电转换为直流电。

采用整流二极管桥式整流电路可以实现高效的电能转换。

3.2.3 滤波电路滤波电路用于对整流电路输出的直流电进行滤波,去除杂散干扰和纹波,并提供稳定的直流电输出。

3.2.4 充电控制电路充电控制电路负责监测充电设备的充电状态,并控制充电电流和电压。

简易无线充电系统diy设计方案

简易无线充电系统diy设计方案

简易无线充电系统diy设计方案设计简易无线充电系统的方案如下:1. 确定充电器的原理:无线充电系统可以通过电磁感应原理实现。

充电器中的发射线圈产生交变电流,形成交变磁场。

接收线圈放置在需要充电的设备上,接收交变磁场并转换为电流供设备充电。

2. 设计发射线圈:选用导线的匝数和形状来设计发射线圈。

较多匝数的线圈能够产生更强的磁场,并增加电流的传输效率。

3. 设计接收线圈:接收线圈的设计需要根据需要充电的设备的特点来确定。

接收线圈应该能够与发射线圈配对,以获取尽可能高的接收效率。

4. 选择发射和接收电路:为了实现无线充电,我们需要选择合适的发射和接收电路。

发射电路将电源的直流电转换为交流电,供发射线圈产生磁场。

接收电路将接收线圈接收到的磁场转换为直流电,供设备充电。

5. 添加保护措施:为了确保充电过程的安全性,可以添加一些保护措施,如过流保护、过热保护等。

这可以通过添加相应的传感器和保护电路来实现。

6. 调试和测试:完成设计后,需要对系统进行调试和测试。

可以使用多种方法和设备测量充电效率、输出电流等参数,以确保系统的正常运行和满足设计要求。

7. 制作和安装:根据设计图纸和材料清单,制作充电器和接收器的物理结构。

注意遵循安全操作规程,谨慎连接电路和部件。

8. 使用和维护:完成安装后,可以使用该无线充电系统为设备进行充电。

在使用过程中,要注意保持充电器和接收器的清洁,并定期检查和维护系统。

需要说明的是,以上方案只是针对简易的无线充电系统设计的。

如果需要设计更为复杂和高效的无线充电系统,可能涉及更多方面的知识和技术,如功率传输、频率选择、电磁辐射控制等。

因此,在实际设计过程中,需要根据具体需求和预算进行合理选择。

采用FIT AP技术 北京交通大学无线网顺势而为

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的所有教学楼及室外区域 ,并对东校 区部
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3期 无 线 网采 用 H3 的 C FTA 技 术 。 过 3 的 I P 经 年
图 1北京交通大学校园无线网络逻辑拓扑
技术发展 ,目前 的 FTA 技术无论 在信号 I P
的 强 度 方 面 还 是 系统 的稳 定 性 方 面 都 有 长
技 术人 员 初 步熟 悉 了无 线 应用 和 施 工技 术 。

北京交通大学电子系统课程设计 精品

北京交通大学电子系统课程设计 精品

国家电工电子实验教学中心电子系统课程设计设计报告设计题目:模拟单工通信系统学院:电子信息工程学院专业:通信工程学生姓名:谭啸宇学号:10213082任课教师:马庆龙2013 年7 月16 日目录1 设计任务要求 (1)2 设计方案及论证 (2)2.1 任务分析 (2)2.2 方案比较 (2)2.3 系统结构设计 (9)2.4 具体电路设计 (10)3 制作及调试过程 (13)3.1 制作与调试流程 (13)3.1 制作与调试流程 (19)3.2 遇到的问题与解决方法 (19)4 系统测试 (19)4.1 测试方法 (19)5 系统使用说明 (20)5.1 系统外观 (20)6 总结 (20)6.1 本人所做工作 (20)6.2 收获与体会 (20)6.3 对本课程的意见与建议 (21)7 参考文献 (21)1 设计任务要求设计并制作一个如图1所示的模拟单工通信系统,实现话音信号和遥控信号在所给定的模拟信道中的单向通信。

基本部分(1)系统由发射机、模拟信道和接收机三部分组成,其中模拟信道为电路如图2所示的一个元件参数给定的无源带通滤波网络,该网络的频率特性曲线、输入输出阻抗等参数须在模拟信道电路制作完成后自行通过仪器测得,并在设计报告中的“任务分析”部分给出测试过程及结果。

(2)在发射机中设置一个3.5mm音频接口,通过该接口和音频线输入一路模拟话音信号(可用mp3播放器、计算机等作为音源),由发射机对其进行调制、放大后通过双绞线送入模拟信道,且连接模拟信道后输出信号峰-峰值应不小于1V p-p。

(3)接收机应能够对接收到的信号进行放大、解调,还原出原来的音频信号,经过音频功率放大后通过扬声器输出,声音应清晰响亮,无明显失真。

发挥部分(1)增加遥控信号传输功能,可在发射机和接收机各设置一个开关来切换当前通信模式为话音通信或遥控通信。

在发射机中设置编号为1~4的4个数字按键,在接收机中相应设置4个LED,当按下发射机上任一数字按键时,接收机中相应的LED应能够被点亮。

无线充电系统设计与实现

无线充电系统设计与实现

无线充电系统设计与实现“充电,让电池永不断电”是目前我国智能设备的普遍需求。

随着科技的不断发展,无线充电技术逐渐成为一种新兴的技术趋势,相较于传统有线充电方式,无线充电方式无需耗费电线等物品,且操作简单方便,不易断线,深受消费者喜爱。

为此,本文将详细介绍一款基于无线充电技术的充电系统的设计与实现。

一、基于无线充电技术的充电系统设备1. 硬件设备无线充电系统主要由两个硬件设备组成,分别是无线充电器和无线接收器。

无线充电器通过自身的电源模块提供待充电设备所需的电能,而无线接收器则接收无线充电器的电能并将其转换为待充电设备的电能。

在满足基本功耗需求的同时,需要注意减少损耗、提高充电效率。

2. 软件平台软件平台主要由安卓系统或IOS系统的手机应用程序和微信小程序两个部分组成。

用户可以通过手机应用程序或微信小程序实现在远程控制无线充电器和无线接收器,方便快捷。

二、基于无线充电技术的充电系统原理1. 基本原理基于无线充电技术的充电系统是通过电磁感应成环路传导的原理实现的。

传输线圈一般由空气磁场和电场成的交叉垂直的电子场构成。

一般来说,空气磁场等效于交流磁场,电场等效于直流电场。

其中,允许不同频率的电磁波传输,不仅对充电效率有很大的影响,更会对直流及其它特殊负载有很大的影响。

2. 充电系统电路原理涉及的部分基于无线充电技术的充电系统电路大致分为以下三部分:电源部分、功率换算部分、载波调制和系统控制分析等。

三、基于无线充电技术的充电系统实现步骤1. 接口处理首先,需要通过调试软件对相关设备进行接口的预处理,包括发射端与接收端的控制操作。

在此过程中,需要开发相应驱动程序,实现发射端和接收端之间的数据传输,并集成控制功能模块。

2. 系统硬件实现基于无线充电技术的充电系统需要匹配电感和磁芯,需要确保两种部件的选择能够使充电系统的电感值达到一个良好的匹配。

在电路上,还需要对功率换算模块进行设计,将输入电流转换为适当的电压。

毕业设计电动汽车无线充电系统研究

毕业设计电动汽车无线充电系统研究

编号毕业论文题目电动汽车无线充电系统研究学生姓名学号030720406学院自动化学院专业电气工程及自动化班级0307204指导教师张之梁副教授二〇一一年六月南京航空航天大学本科毕业设计(论文)诚信许诺书本人郑重声明:所呈交的毕业设计(论文)(题目:电动汽车无线充电系统研究)是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的功效。

尽本人所知,除毕业设计(论文)中专门加以标注引用的内容外,本毕业设计(论文)不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写的功效作品。

作者签名:年月日(学号):电动汽车无线充电系统研究摘要非接触感应电能传输技术是一种新型电能传输技术,利用电磁感应理论实现电能有效、平安的传输,在交通运输、航空航天、机械人、医疗器械、照明、便携式电子产品、矿井和水下应用等场合有着普遍的应用前景。

本文对非接触感应电能传输系统中的功率变换器的一些关键技术进行了研究。

第一介绍了非接触感应电能传输的原理、研究现状和进展趋势。

针对非接触感应电能传输系统的组成,讨论了非接触感应电能传输系统的设计准那么,在论述可分离变压器特点和分类的基础上,对可分离变压器的磁路进行了分析,进而给出了新型非接触变压器的磁路模型。

第二,对带可分离变压器的全桥串联谐振变换器的电路特性进行了分析,分析了变换器的谐振频率,对移相操纵的带可分离变压器的全桥串联谐振变换器进行了电路仿真。

最终的仿真结果能够知足系统的要求,并能够稳固工作,达到预期目标。

关键词:非接触感应电能传输系统,可分离变压器,磁路模型,全桥串联谐振变换器The Research of Electric Vehicle Wireless ChargingSystemAbstractContactless inductive power transfer technique is a novel power transfer method, which utilizes the electromagnetic coupling theory to achieve contactless power transfer effectively and safely. Therefore this technique is widely used in many applications such as public transport systems, aviation and space systems, robots, medical plants, lighting, compact electronic devices, mine and water applications.The paper focuses on some key technologies of the contactless inductive power system. Firstly, the main operation principle, research status and development trends are introduced. Some design guide lines are discussed based on the structure of the system. The magnetic circuit of the separate transformer is analyzed on the base of the introduction of the characteristics and types of the separate transformer. The characteristics of the full bridge series resonant converter with the separate transformer and the resonant frequency are analyzed. The full bridge series resonant converter is analyzed by circuit simulation. The final simulation results will meet the system requirements and work stability to achieve the desired goals.Key Words:Contactless inductive power transfer system; Separate transformer; Magnetic circuit model; full bridge series resonant converter目录摘要 (i)Abstract ·············································································································i i 第一章绪论································································································ - 1 -1.1 论文选题背景 ······················································································ - 1 -1.2 非接触感应能量传输系统的研究现状及进展趋势 ········································· - 2 -1.2.1 非接触感应能量传输系统的研究现状················································· - 2 -1.2.2 非接触感应能量传输系统的进展趋势················································· - 3 -1.3 本文研究的意义及内容 ·········································································· - 3 -1.3.1 本文研究的意义············································································ - 3 -1.3.2 本文研究的内容············································································ - 4 - 第二章非接触感应电能传输系统大体特性研究 ····················································· - 5 -2.1 非接触感应电能传输系统的组成 ······························································ - 5 -非接触感应电能传输的原理及优势 ······························································· - 5 -2.3 非接触感应电能传输系统的设计准那么 ····················································· - 5 - 第三章可分离变压器概述与新型非接触变压器的磁路模型及其优化·························· - 7 -3.1 可分离变压器概述 ················································································ - 7 -3.1.1 可分离变压器特点········································································· - 7 -3.1.2 可分离变压器的分类······································································ - 7 -3.2 改良型非接触变压器 ············································································· - 8 -3.2.1 磁芯形状····················································································· - 8 -3.2.2 绕组布置····················································································· - 9 -改良型非接触变压器的磁路模型 ·································································- 10 -3.3.1 原有磁路模型的限制·····································································- 10 -3.3.2 改良型磁路模型··········································································· - 11 -3.4 非接触变压器的优化 ············································································- 12 -3.4.1 变压器优化方式···········································································- 12 -3.4.2 边沿扩展平面U型非接触变压器 ·····················································- 13 - 第四章非接触感应电能传输系统全桥串联谐振变换器的电路特性分析······················- 15 -4.1 功率变换器的模型 ···············································································- 15 -4.1.1 可分离变压器的等效电路模型·························································- 15 -4.1.2 变换器副边等效电路·····································································- 16 -4.1.3 变换器的补偿电路········································································- 17 -带可分离变压器的全桥串联谐振变换器电路特性分析······································- 18 -4.2.1 带可分离变压器的全桥串联谐振变换器的作用及优势 ··························- 18 -4.2.2 带可分离变压器的全桥串联谐振变换器的谐振频率 ·····························- 19 -4.2.3 移相操纵带可分离变压器的全桥串联谐振变换器的分析 ·······················- 22 -4.3 采纳移相操纵方式的全桥串联谐振变换器电路仿真 ·····································- 26 - 第五章总结与展望 ························································································- 30 -5.1 本文要紧工作总结 ···············································································- 30 -5.2 后续研究工作展望 ···············································································- 30 - 参考文献 ······································································································- 31 - 致谢 ······································································································- 32 -第一章绪论1.1 论文选题背景随着“汽车社会”的慢慢形成,汽车保有量在不断地呈现上升趋势,而石油等资源却捉襟见肘,另一方面,吞下大量汽油的车辆不断排放着有害气体和污染物质。

北京交通大学校园无线网络使用指南(2014)-BJTU

北京交通大学校园无线网络使用指南(2014)-BJTU

北京交通大学校园无线网络使用指南(2014)1. 校园无线网络介绍1.1 无线覆盖范围北京交通大学校园无线网络覆盖区域大致如下:1)教学区室外部分:主校区教学区部分基本全覆盖✓主校区体育场✓主校区第二体育场✓思源楼南✓思源楼北✓思源东楼北✓计算中心东✓图书馆南✓主席像✓小树林✓天佑会堂北✓天佑会堂南✓明湖2)教学区室内部分:基本实现全覆盖✓计算中心✓思源楼✓思源东楼✓思源西楼✓机械楼✓逸夫楼✓电气楼✓综合实验楼✓学生活动中心✓1号教学楼✓5号教学楼✓7号教学楼✓8号教学楼✓9号教学楼✓17号教学楼✓7号公寓楼✓8号公寓楼✓9号公寓楼✓机械试验馆、隧道中心✓主校区图书馆、东校区图书馆✓外办、招办、学和装备处✓科学会堂✓天佑会堂✓中心报告厅✓主校区体育馆✓远程学院办公楼、远程技术部✓东1教3)学生公寓室内部分:目前覆盖了东区及主校区校内学生公寓部分,嘉园和学苑公寓即将覆盖。

✓东区1-5公寓✓2号公寓✓12号公寓✓15号公寓✓16号公寓✓18号公寓✓19号公寓✓22号公寓1.2 支持的协议无线目前全面支持双栈协议,同时广播纯v6环境以供科研实验用。

1.3无线网络标识SSID目前由学校信息化办公室统一提供的无线网络标识SSID为 web.wlan.bjtu以及phone.wlan.bjtu,其他的SSID均不是校方提供。

用户接入校园无线网时需要通过认证并根据访问情况进行计费。

认证的用户名和密码为用户在北京交通大学校园网络计费系统上的有效账号和密码,凡拥有北京交通大学校园网络计费系统有效账号的用户,均可以使用校园无线网;计费采取按流量对该账号在校园网出口进行计费的方法,使用该账号的用户访问校内资源免费,访问校外资源有线无线流量合并计费,。

其中web.wlan.bjtu采用基于加密SSL认证的portal认证,用户连接web.wlan.bjtu 后打开浏览器,输入出口计费网关上的用户名密码进行认证即可访问校内外资源。

北交无线通信课程设计

北交无线通信课程设计

北交无线通信课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握无线通信的基本概念、原理和技术,理解无线通信系统的组成和运作方式。

2. 使学生了解我国在无线通信领域的发展现状和趋势,认识无线通信在现代通信技术中的重要性。

3. 帮助学生掌握无线通信中的关键参数,如信号传输速率、误码率、频段等,并能够运用相关知识分析实际问题。

技能目标:1. 培养学生运用所学知识分析和解决实际无线通信问题的能力。

2. 提高学生的实验操作能力,能够独立完成无线通信相关实验,如搭建简单的无线通信系统。

3. 培养学生的团队协作能力,通过小组合作完成课程项目。

情感态度价值观目标:1. 激发学生对无线通信技术的兴趣,培养其探索精神和创新意识。

2. 增强学生的国家认同感,认识到我国在无线通信领域取得的成就,树立民族自豪感。

3. 培养学生关注社会发展、关注通信技术进步的责任感和使命感。

课程性质:本课程为专业基础课程,旨在让学生全面了解无线通信技术的基本知识和应用。

学生特点:学生已具备一定的电子技术和通信原理基础,具有较强的学习能力和实践操作能力。

教学要求:结合实际案例,注重理论与实践相结合,提高学生的实际应用能力。

在教学过程中,注重引导学生主动参与,培养其独立思考和解决问题的能力。

同时,关注学生的情感态度价值观培养,使其在学习专业知识的同时,形成良好的综合素质。

通过分解课程目标为具体的学习成果,为后续的教学设计和评估提供依据。

二、教学内容1. 无线通信概述:介绍无线通信的定义、发展历程、应用领域,使学生了解无线通信的基本概念及其在现代通信技术中的地位。

教学内容涉及教材第一章:无线通信概述。

2. 无线通信原理:讲解电磁波传播原理、无线信号调制解调技术、信道编码与解码等,使学生掌握无线通信的基本原理。

教学内容涉及教材第二章:无线通信原理。

3. 无线通信系统:分析无线通信系统的组成、结构、工作流程,以及各类无线通信标准和技术,如GSM、CDMA、WLAN、4G/5G等。

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国家电工电子实验教学中心电子系统课程设计设计报告设计题目:无线充电系统的设计学院:电子信息工程学院专业:自动化(铁道信号)学生姓名:学号:任课教师:高岩2015 年 4 月15 日目录目录1 设计任务要求 (1)2 设计方案及论证 (1)2.1 任务分析 (1)2.2 方案比较 (1)2.3 系统结构设计 (2)2.4 具体电路设计 (6)3 制作及调试过程 (7)3.1 制作与调试流程 (11)3.2 遇到的问题与解决方法 (11)4 系统测试 (12)4.1 测试方法 (12)4.2 测试数据 (12)4.3 数据分析和结论 (14)5 系统使用说明 (15)5.1 系统外观及接口说明 (15)5.2 系统操作使用说明 (16)6 总结 (17)6.1 本人所做工作 (17)6.2 收获与体会 (17)6.3 对本课程的意见与建议 (17)7 参考文献 (17)1 设计任务要求设计制作一个输入直流电压12V,输出为3.6V手机电池充电(充满电压为4.2V)的无线充电系统,系统要求如下:基本部分:①发射器与接收器之间采用电感线圈耦合方式进行无线能量传输。

②发射器采用12V直流单电源供电,接收器供电只能来自耦合线圈。

③接收器考虑给手机电池充电,接收器接收到能量后用发光二极管指示。

④接收器不接负载时输出电压4.2V(正负0.1V)⑤接收器带载条件下,当输出电压在0~4VDC变化时,输出电流稳定在10mA或者更大,要求恒流误差小于5mA。

发挥部分:①当接收器给负载充电时,充电指示灯亮;充满后,充满指示灯亮。

②尽可能提高恒流充电电流。

2 设计方案及论证2.1 任务分析1.发射器与接收器之间采用电感线圈耦合方式进行无线能量传输。

基于电磁感应的原理,在可分离的初、次级线圈间利用磁通量传输电能。

在初级线圈中通过电流就会产生磁通,间距较近的次级线圈在其作用下就会产生感生电动势,这样初级线圈就把电能传送到次级线圈了。

虽然在理论上可传输几百千瓦的电能,但因为其电能传输率会随着两个线圈的间距加大而迅速变小,所以传输距离非常有限。

在通常情况下,由于电磁辐射具有发散性,所以相隔较远的接收线圈只能接收到发送线圈发送的电能的极小一部分,而此时当接收线圈的固有频率与发送线圈发送的电磁场频率一致时,就会产生共振,使得磁场耦合强度明显增强,无线电能的传输效率将大幅度提高。

这样,磁场共振式和电磁感应式相比,其电能传输距离得到了极大的提高。

当闭合线圈中的磁通量改变时,感应电势就会在闭合回路中产生,形成感应电流;磁通量对时间的变化率与感应电势的大小成正比,楞次定律确定其实际方向。

楞次定律:感应电动势以及产生的感应电流总是企图阻止与导体回路相交链的磁通量的变化。

2.因为要用磁场耦合的形式发射电能,因此需要在发射端使直流电源震荡起来,通过发射线圈和接收线圈做媒介将能量送给接收端。

故发送端要有一个震荡电路,经过选择比较,决定选LM555作为振荡器将12V直流电压调整为一定频率的方波实现震荡。

3.要想让接收端达到恒流稳压和亮灯指示的充电效果,需要使发送端的发送功率能够满足接收的要求,而此时需要考虑震荡电路的电感电容耦合关系和匹配效果。

首先由LM555的占空比和震荡频率调节关系(式2-1)和电感与电容容耦合计算公式(式2-2),可以调节其频率关系尽量达到匹配来实现较好的谐振关系,使电路能够尽可能减少能量的损耗。

C R R T f B A )2(44.11+==(式2-1) Qq q C L f π21= (式2-2) 4.同时发射端还增加了功率放大器来实现功率的放大,尽可能地满足更高的接收要求。

5.接收时要调整接收端线圈和电容以及发送端线圈电容的匹配效果,尽可能地提高接收端的接收功率。

6.接收电路的电源要由接收线圈感应到的能量提供,需要整流部分将接收到的交流信号整流为直流给接收器供电。

7.充电接收器不接负载时输出电压4.2V ,以及充电恒流要求即需要恒流稳压控制部分来实现。

同时该方面的功率要求要尽可能低使更多的能量集中到充电部分。

8.同时,指示灯的点亮也要接收端来提供电能,同时要满足充满指示的要求应有电压比较部分对充电电压和设定的充满电压进行比较。

2.2 方案比较发射部分方案一:由一个LM555作为振荡电路,之后由一个三极管作为功率放大器进行功率放大。

电路图见图2-1。

图2-1 振荡三极管功放电路方案二:由三个反相器进行方波的产生,并用H 桥进行放大,进行全桥或者半桥的功率提升,电路如图2-2所示。

图2-2 反相器振荡电路方案三:由LM555进行方波的产生,之后的功率放大部分采用推挽式驱动MOS管电路来进行,电路如图2-3所示。

图2-3 振荡推挽式驱动MOS管电路方案四:由SG3525A进行PWM脉冲信号的产生,经过斯密特触发CD40106A整波产生方波信号,再由IR2110进行功率放大的驱动,电路如图2-4所示。

图2-4 PWM脉冲功放电路比较:方案一和方案三的发射部分是相同的,均能由LM555产生频率和占空比可以调节的震荡信号,方案二通过反相器进行方波的产生理论上也是可行的,但是仿真产生的波形频率特别大,而且不太容易调整,实际焊接的效果并不理想。

功率放大器是无线电能传输技术中非常重要的组成部分,其本质就是把直流电能按照一定规律转换为交流电能。

其设计的好坏将很大程度上将影响系统工作的高效性和稳定性,而输出功率大、效率高的放大器将会使发送线圈发送的电能更大,电能的利用率更高。

方案四中也是将方波进行功率放大,利用SG3525A 产生的正脉冲方波信号适用于驱动N 沟道功率MOSFET 管,利用集成电路IR2110做MOS 管驱动,采用不对称式半桥功放结构,极大的减小在MOS 管上的直流损耗,提高输出功率。

因为芯片比较集成,没有在软件进行仿真,但是其功率放大的效果更加理想,有利于更高效率的传输能量,所以我们对这个电路也做了焊接接收充电部分:方案一:用一个LM317做恒流的设计,之后的稳压用基准电压源TL431来实现,使最后达到恒流稳压的作用,电路图如图2-5所示。

LM317稳压电源的输出电压可用下式2-3计算,仅仅从公式本身看,R1、R2的电阻值可以随意设定。

然而作为稳压电源的输出电压计算公式,R1和R2的阻值是不能随意设定的。

)1(25.1120R R V += (式2-3) 首先317稳压块的输出电压变化范围是Vo=1.25V-37V(高输出电压的317稳压块如LM317HVA 、LM317HVK 等,其输出电压变化范围是Vo=1.25V-45V),所以R2/R1的比值范围只能是0-28.6。

其次是317稳压块都有一个最小稳定工作电流,有的资料称为最小输出电流,也有的资料称为最小泄放电流。

最小稳定工作电流的值一般为1.5mA 。

由于317稳压块的生产厂家不同、型号不同,其最小稳定工作电流也不相同,但一般不大于5mA 。

当317稳压块的输出电流小于其最小稳定工作电流时,317稳压块就不能正常工作。

当317稳压块的输出电流大于其最小稳定工作电流时,317稳压块就可以输出稳定的直流电压。

如果用317稳压块制作稳压电源时(如图所示),没有注意317稳压块的最小稳定工作电流,那么你制作的稳压电源可能会出现下述不正常现象:稳压电源输出的有载电压和空载电压差别较大。

在应用中,为了电路的稳定工作,在一般情况下,还需要接二极管作为保护电路,防止电路中的电容放电时的高压把317烧坏。

图2-5 LM317-TL431恒流稳压电路方案二:两个LM317串联,前一个LM317实现恒流的功能,后一个实现稳压调节,达到最后的功能,电路图如图2-6所示。

图2-6 双LM317恒流稳压电路方案三:利用TL431做基准电压源和三极管的通断来实现恒流稳压的效果,电路图如图2-7所示。

图2-7 TL431-三极管恒流稳压电路正常情况下, 接收线圈L2与发射线圈L1相距不过几cm, 且接近同轴, 此时可获得较高的传输效率。

电能接收与充电控制电路单元的原理如图3所示。

L2感应得到的1. 6MH z 的正弦电压有效值约有16V(空载)。

经桥式整流(由4 只1N4148 高频开关二极管构成)和C5滤波, 得到约20V 的直流。

作为充电控制部分的唯一电源。

由R4, RP2 和TL431构成精密参考电压4. 15V(锂离子电池的充电终止电压) 经R12接到运放IC3的同相输入端3。

当IC2的反相输入端2低于4. 15V 时(充电过程中), IC3输出的高电位一方面使Q4 饱和从而在LED2两端得到约2V 的稳定电压(LED 的正向导通具有稳压特性), Q5与R6、R7便据此构成恒流电路)(7.0276R R I +-=。

另一方面R5 使Q3截止, LED3不亮。

当电池充满(略大于4. 15V)时, IC3的反相输入端2略高于4. 15V 。

运放便输出低电位, 此时Q4 截止, 恒流管Q5因完全得不到偏流而截止, 因而停止充电。

同时运放输出的低电位经R8 使Q3 导通, 点亮LED3作为充满状态指示。

分析比较:用一个LM317的结构是之前在一个期刊里面看到的,理论计算是可行的,但是并没有真正的实现效果,我们仿真的时候不能实现恒流的作用,所以放弃了第一个方案,将两个LM317结合起来实现这一部分的控制。

而方案二的仿真中充电会没有上线,实际焊接完以后发现它不能达到同时恒流和稳压的要求,所以放弃了这个方案,时间比较紧张就没有对它进行深入的改动,采用了仿真和实际测试都可以满足要求的方案三,不过有要求功率比较高的缺点,之后的调整中一直都在慢慢修改。

LM317稳压电源的输出电压可用式2-3计算,仅仅从公式本身看,R1、R2的电阻值可以随意设定。

然而作为稳压电源的输出电压计算公式,R1和R2的阻值是不能随意设定的。

而且接口比较简单,适合我们的题目要求,所以选择这个方案进行充电部分设计。

2.3 系统结构设计发射部分(一)具体说明:用LM555作为振荡器将直流的十二伏电压变为按一定频率震荡的方波,经过功率放大器放大后由发射线圈发射。

由于LM555芯片的可调节特点,可以通过电容、电阻的变化来调节产生方波的频率,而方波的幅值大致等于输入电压的大小,之后可以通过三极管的功率放大作用和线圈以及电容的谐振调节使电能能够通过发射线圈到达接收线圈,并尽量减少损耗。

发射部分(二)具体说明:利用集成芯片SG3525A 产生PWM 信号,之后利用施密特触发器将其调整成为对称的方波信号输入到功率放大部分,功率放大部分由驱动芯片驱动MOS 管进行功率的放大。

由于采用了D 类不对称式半桥功放,其损耗减小,更好地传输到发送线圈上。

接收部分:具体说明:接收线圈接收到的交流电经过整流桥和电容的整流滤波之后变为直流电,将此直流电压供给后面的充电系统进行恒流稳压的充电测试。

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