磁耦合共振无线输电
磁耦合谐振式无线电能传输
磁耦合谐振式无线电能传输DOI：10.16640/jki.37-1222/t.2016.12.1371磁耦合谐振式无线电能传输（1）无线电能传输。
无线电能传输，简称WP■技术，是根据能量传输过程中中继能量形式的不同，在不使用导线连接的情况下通过电场等进行进行传输的新型技术。
其主要包括：磁（场）耦合式、电（场）耦合式、电磁辐射式（如太阳辐射）、机械波耦合式（超声）。
其中，磁耦合式是目前研究最为火热的一种无线电能传输方式，也就是将高频电源加载到发射线圈，使发射线圈在电源激励下产生高频磁场，接收线圈在此高频磁场作用下，耦合产生电流，实现无线电能传输。
这项技术开创了人类通信的新纪元，基于能源供给而产生的无线电技术将会创造出人类能源史的新里程，其给大众带来的意义与影响也非同凡响。
这项技术的使用具有以下的特点：1 ）通用性电波的传输不需要导线进行连接一旦普及，将会使电子产品从导线的束缚中解脱出来，电器接口、兼容性的问题将得到解决，供电更方便，便捷人们的生活，提高人们的生活水平，提高人们的生活质量。
2）便携性、实用性目前的生活状况下实现无线电能传输依旧面临这挑战，但这项技术的推广，将会极大的提高传输的速度、传输的量，对彻底解决人民生活中电力的供给问题提供有力的帮助，方便生活，提高效率。
同时，对于目前很多缺乏或者无法布置电线造成的供电困难现象，无线电能传输的普及将会使这难题得到解决，紧急情况下快速地供电模式也是未来发展的必然趋势，例如加拿大等国开始尝试使用辐射式供电驱动的无人飞机作为电视转播台。
3）美观性不以导线连接的无线电能传输，将会推动电子设备的体积进一步的减小，电子设备的数据线将不再需要，便捷人们生活的同时，营造一种美观性。
在能效转化效率、电磁人体辐射安全的情况下，无线供电时代的普及，将能够有效解决家庭布线、家电固定化等破坏问题，节省铜、塑料等资源。
4）安全性无线电能传输技术的普及，将会消除电子设备接触产生的电火花、电火花可能引起的爆炸、插头损坏和接触不良等安全隐患。
无线输电PPt获奖课件
• 发射回路由LC振荡电路构成 • 振荡频率公式： • 产生谐振旳条件是： • 所以本试验采用6.8nf旳CBB电容8个并联而
成，确保了高频特征也确保了基本波长。
• 电感线圈使用旳是Ф1.5旳铜导线，可根据 公式计算出其电感量，取合适旳线圈尺寸， 根据 接受部分电路也是采用LC谐振回路，能够 用振荡频率公式和电路谐振条件求取原件 参数。
• 弦乐器中旳共鸣箱、无线电中旳电谐振等， 就是使系统固有频率与驱动力旳频率相同， 发生共振。
• 当电路中鼓励旳频率等于电路旳固有频率 时，电路旳电磁振荡旳振幅也将到达峰值。
• 试验电路中我也是经过这种共振旳原理， 提升了无线输电旳效率。
• 本试验作品采用推挽电路输出其电路特点 是：
• 推挽电路采用两个参数相同旳MOSFET管， 以推挽方式存在于电路中，各负责正负半 周旳波形放大任务，电路工作时，两只对 称旳功率开关管每次只有一种导通，所以 导通损耗小效率高。推挽输出既能够向负 载灌电流，也能够从负载抽取电流。
• 因为电路采用旳是电磁耦合共振所以接受 部分电路旳固有频率要等于接受部分电路 旳固有频率。所以接受发射电路均选用相 同旳8个CBB电容，和相同旳绕制线圈,以便 电路发生共振。
作品电路图
• 本电路旳各参数描述： • 元器件参数拟定。 • 电容是采用旳C=5.44*10^(-8)F； • 发射线圈旳电感是L=3.73*10(-6)； • 从而计算出固有频率f=315KHZ； • 接受部分电路器件参数与发射振荡电路尽
• 本作品将能胜任真空试验设备旳供电，能 很好处理真空试验设备运营问题，也可对 微型机器人领域旳特殊应用，例如在汽车 方面可进行无线输电，例如微型血管垃圾 清理机器人旳供电。也能够对高温水下等 设备旳供电，等等能有效防止有线输电造 成旳安全用电灾害和不利。
磁耦合无线电能传输系统的研究内容
磁耦合无线电能传输系统的研究内容
磁耦合无线电能传输系统是一种无线电能传输技术，它通过电磁
感应实现能量传输。
该技术研究的内容主要包括：磁耦合无线电能传
输的原理与机理研究，磁耦合无线电能传输系统的设计与构建，磁耦
合无线电能传输系统性能的测试与评估等方面。
具体包括：
1.磁耦合无线电能传输原理的研究：分析磁耦合现象的基本原理，研究磁耦合模型及其在无线电能传输中的应用，探讨磁耦合无线电能
传输系统的电磁特性。
2.磁耦合无线电能传输系统的设计与构建：根据磁耦合无线电能
传输的原理和机理，设计和构建符合要求的磁耦合无线电能传输系统，包括传输器和接收器等组成部分。
3.磁耦合无线电能传输系统性能的测试与评估：通过实验和测试，评估磁耦合无线电能传输系统的各项性能指标，如传输效率、能量传
输距离等，提高磁耦合无线电能传输技术的应用效能。
总之，磁耦合无线电能传输系统是一种较新的无线电能传输技术，其研究内容包含原理机理研究、系统设计与构建以及性能测试与评估
等多个方面，对于提高无线电能传输技术的应用效能具有重要的意义。
磁耦合无线电能传输原理
磁耦合无线电能传输原理磁耦合无线电能传输原理磁耦合无线电能传输是一种高效、安全、节能的无线电传输技术，可以将电能从一侧传输到另一侧，而无需使用导线。
该技术在科技领域具有广泛的应用，特别是在无线充电、无线通讯、医疗设备等领域。
磁耦合无线电能传输的原理是通过磁场实现电能的传输。
磁耦合无线电能传输技术可分为两大类：线圈耦合和电容耦合。
其中，线圈耦合技术是通过两个线圈之间的磁耦合实现电能的传输，而电容耦合技术则是通过两个电容器之间的电容耦合完成电能的传输。
在线圈耦合技术中，传输的电能从一个线圈经过交变电流产生的磁场传输到另一个线圈。
线圈之间的磁耦合系数越高，则电能传输的效率就越高。
此外，线圈的间距和布局等因素也会影响电能传输的有效性。
而在电容耦合技术中，通过电容器之间的电容耦合实现电能的传输。
电容器之间的电场能量会传输到对应的电容器中，从而完成电能传输过程。
不过，电容耦合技术也有其自身的限制，例如，受到电容器的质量影响，电容耦合的传输距离和效率都会受到影响。
因此，在实际应用中，一般还需要考虑其他因素，例如输出电压、传输效率等问题。
当然，在磁耦合无线电能传输中，还需要考虑功率传输方面的问题。
无论是线圈耦合还是电容耦合，传输功率的大小都是影响电能传输效率的重要因素之一。
当输出功率和传输距离增加时，传输效率也会相应地下降。
总之，磁耦合无线电能传输技术的出现已经很大程度上解决了传统的电能传输问题。
但在实际应用中，还需要对技术的细节进行改进和升级，从而不断提高该技术的效率和应用范围。
相信通过不断地研究和科学技术的发展，磁耦合无线电能传输技术将会在更多领域中得到广泛的应用。
无线充磁场共振式原理
无线充磁场共振式原理引言：随着科技的不断进步，无线充电技术作为一项便捷的充电方式，正在逐渐普及。
其中，磁场共振式无线充电技术以其高效率和远距离传输的特点备受关注。
本文将介绍磁场共振式无线充电的原理以及其应用。
一、磁场共振式无线充电的原理磁场共振式无线充电技术利用了电磁感应的原理，实现了电能的无线传输。
其基本原理可以概括为以下几个步骤：1. 发射端生成电磁场：发射端通过电源将电能转化为高频交流电，然后经过功率放大器放大，产生一定频率的电磁场。
这个电磁场是通过线圈产生的，线圈中流过交流电会产生变化的磁场。
2. 接收端感应电磁场：接收端也是一个线圈，当它处于发射端产生的电磁场范围内时，会感应到电磁场的变化。
根据电磁感应定律，感应到的电磁场变化会引起接收端线圈中的电流。
3. 电能传输：接收端线圈中的电流通过整流电路转化为直流电，然后供给接收设备使用。
这样就实现了电能的无线传输，完成了充电过程。
二、磁场共振式无线充电的优势相比传统的有线充电方式，磁场共振式无线充电技术具有以下几个优势：1. 高效率：磁场共振式无线充电技术利用了共振的原理，使得电能传输的效率更高。
在共振频率下，发射端和接收端的电磁场能够达到最大的匹配，从而实现了高效的能量传输。
2. 远距离传输：相比较其他无线充电技术，磁场共振式无线充电技术可以实现较远距离的电能传输。
这是因为电磁场的传输距离与线圈之间的耦合程度有关，而磁场共振技术可以通过调节频率和线圈设计来实现较远距离的传输。
3. 多设备充电：磁场共振式无线充电技术还支持同时给多个设备充电。
通过合理设计发射端和接收端的线圈布局，可以实现对多个接收设备的同时充电，提高了充电效率和便捷性。
三、磁场共振式无线充电的应用磁场共振式无线充电技术在许多领域都有着广泛的应用前景。
1. 智能手机充电：对于智能手机用户来说，磁场共振式无线充电技术可以提供更加便捷的充电方式。
只需将手机放置在充电座上，即可自动进行充电，无需插拔充电线，方便快捷。
磁耦合谐振式无线电能传输系统的设计
磁耦合谐振式无线电能传输系统的设计无线电能传输是一种通过电磁场传输能量的技术，已经在无线充电和电力传输等领域得到应用。
磁耦合谐振式无线电能传输系统是一种高效、稳定的无线电能传输方式，本文将详细介绍其设计。
首先，我们需要设计传输系统的基本结构。
磁耦合谐振式无线电能传输系统由两个主要部分组成：发送端和接收端。
发送端由电源、谐振电路和电磁辐射装置组成；接收端由谐振电路、整流电路和负载装置组成。
在发送端，电源提供电能给谐振电路，谐振电路通过调节谐振电容和谐振电感的数值来产生与接收端谐振频率相匹配的电磁场。
电磁辐射装置将电磁场辐射出去，以传输能量。
在接收端，谐振电路接收到发送端辐射出的电磁场，并与发送端的谐振频率相匹配。
整流电路将接收到的电磁能量转换为直流电能，供给负载装置使用。
为了实现高效的能量传输，需要对谐振电路进行精确的设计。
首先，需要通过计算确定发送端和接收端的谐振频率。
谐振频率的计算公式为：f=1/(2*π*√(LC))，其中f是谐振频率，L是谐振电感，C是谐振电容。
通过调节谐振电容的数值，可以精确控制谐振频率。
另外，谐振电路中的谐振电感可以通过螺线管或变压器等电感元件来实现。
电感元件的选择需要考虑到频率范围和能量传输效率等因素。
同时，为了增加能量传输的效率，可以采用功率放大器来提高传输功率。
功率放大器将发送端的电能转换为电磁能量，并将其放大到适合的功率水平。
为了确保安全性，还需要考虑电磁辐射的控制。
可以使用屏蔽罩或改变电磁场的辐射模式来减小电磁辐射范围。
此外，在实际应用中，还需要考虑传输距离和传输效率等因素。
在设计过程中，可以通过试验和模拟来进行优化。
总之，磁耦合谐振式无线电能传输系统是一种高效、稳定的无线电能传输方式。
通过精确设计谐振电路和选取合适的电感元件，可以实现高效能量传输。
同时，需注意对电磁辐射的控制，以确保系统的安全性。
DIY 磁耦合谐振式无线电力传输实验
DIY磁耦合谐振式无线电力传输实验一、实验内容1．了解磁耦合无线电力传输的基本原理；2．自组装和调试磁耦合式无线电力传输系统；3. 探索频率和距离对无线电力传输的影响二、实验方法1．确定LC电路的共振频率以下为确定LC电路的共振频率的几种方法，任选其中一种。
方法一：利用实验室提供的LC电表分别测量线圈的电感和电容，然后利用公式（1）计算共振频率。
方法二：如果线圈绕线比较规则，可以利用实验室提供的工具测量铜线的直径、线圈直径等参数，然后利用公式（3）计算线圈的电感，最后利用公式（1）计算共振频率。
方法三：利用信号发生器和示波器观察LC电路的充放电过程，测量其共振频率，具体方法参考实验十七RLC串联电路的暂态过程。
三、实验任务1．研究工作频率对电力传输效率的影响按照下图在九孔面包板上完成实验系统的连接。
E固定接收线圈与发射线圈的距离，如5厘米。
改变工作频率，利用示波器测量接收电路的信号幅度和频率，完成如下表格并绘制幅度-频率曲线。
表1 接收信号幅度与频率关系频率(kHz)幅度(V)2．研究无线电力传输的距离对传输效果影响调节R1的大小使得电路工作在共振频率之下，改变接收线圈与发射线圈的距离，利用示波器测量接收电路的信号幅度，完成如下表格并绘制幅度-距离曲线。
表2 接收信号幅度与距离关系距离(cm)幅度(V)3.自制电感线圈（可以和实验室提供的形状、匝数不同），并联电容形成LC电路，分别测量电感线圈的电感L和电容C的数值；计算其固有共振频率，接入上图所示电路，观察其共振情况和电力传输效果，做记录。
四、报告要求1.用坐标纸绘制上面的两条曲线，总结传输规律。
2.对自制的LC并联谐振电路的传输效果做分析和总结；对比实验室提供的LC电路，总结两者的特性和优劣。
补充讲义实验七十七 DIY磁耦合谐振式无线电力传输实验你知道吗，不用电线就可以传输电力，点亮一个灯泡，这样的事情是利用什么原理和技术实现的？摒弃杂乱的输电导线，实现电力的无线传输一直以来都是人们追求的梦想。
磁耦合谐振无线电能传输 线圈设计参数
磁耦合谐振无线电能传输线圈设计参数一、概述磁耦合谐振无线电能传输技术是一种无线电能传输的新型方式，它通过磁场耦合的方式实现高效的能量传输，为无线充电、电力传输等领域提供了新的解决方案。
而线圈是磁耦合谐振无线电能传输中至关重要的组成部分，其设计参数的选择直接影响了系统的性能。
本文将对磁耦合谐振无线电能传输线圈的设计参数进行深入探讨。
二、线圈设计参数的选择1. 频率磁耦合谐振无线电能传输系统中的线圈工作在特定的谐振频率下，因此首先需要确定工作频率。
工作频率一般由电源频率、谐振电容的选择以及其他系统要求来决定。
2. 电感值线圈的电感值直接影响了系统的谐振特性，其选择需要在满足谐振条件的基础上尽可能地降低线圈的损耗。
通常情况下，电感值的选择需要根据工作频率和系统功率来进行优化。
3. 匝数线圈的匝数决定了其电感值和电压传输比，因此在设计线圈时需要根据系统的电压需求和电感值来确定匝数。
通常情况下，较大的匝数能够提高线圈的电感值和电压传输比，但同时也会增加线圈的电阻和损耗。
4. 线径和材料线圈的线径和材料直接影响了其电阻和损耗，因此在选择线径和材料时需要综合考虑系统功率、工作频率和成本等因素。
通常情况下，较粗的线径和低电阻的材料能够降低线圈的损耗，但同时也会增加成本和体积。
5. 抗干扰能力线圈在实际应用中可能会受到外部的干扰，因此需要具备一定的抗干扰能力。
在设计线圈时需要考虑到电磁兼容性、屏蔽设计等因素，以保证系统的稳定性和可靠性。
三、线圈参数优化方法1. 数值仿真通过数值仿真软件对线圈进行电磁场分析和谐振特性分析，可以有效地优化线圈的设计参数。
仿真可以帮助工程师快速地评估不同参数对系统性能的影响，从而指导设计优化。
2. 实验测试通过实验测试，可以对线圈的实际性能进行验证，进一步优化设计参数。
实验测试可以发现仿真中未考虑的影响因素，从而更准确地指导线圈的优化设计。
3. 综合考虑上线圈设计参数的选择过程中，需要综合考虑系统的工作条件、成本、体积、电磁兼容性等因素，以找到最优的设计方案。
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磁耦合共振无线输电
日常生活中难免会遇到部分传感检测设备在与外界隔绝的密封体内，在供能方面会有十分困难的情形，虽然在无线输电能实现的今天，那已经不再是多大问题，但是在解决问题的同时我们需要的是更佳的传输效率和最优的方案，所以为了最优方案我们一直在努力，没有最好只有更好。
在之前确实有不少发烧友搭建了很多不同版本的电路，但那些版本的无线电能传输在距离和效率问题上都是显得十分棘手，根据分析发现是因为他们只利用了磁耦合，而未真正将磁共振融入设计电路中，有人仅利用高频进行无线输电，但仅仅考虑高频率磁耦合电路无线输电方式是永远达不到高效能无线输电的效果。
本实验优化方案有别于一般输电方案的原因是，我们将共振思想融进了电路设计里，从而改变了无线输电的传输效能。
电路的流程图：
电路的原理图如下：LC电
路
整流
电路
无线输
电接收
电路逆变
电路
LC振
荡
无线输
电发射
电路
发射电路
接收电路
接收电源指
示灯亮
手机充电图1无线输电流程图图2发射电路组成图3接收电路组成
图4发射电路部分电路
图5接收部分电路
电路的实物图：
图6实验效果图
本实验电路先通过基本逆变电路将直流电逆变为交流电，逆变后的交流电经LC振荡电路实现选频振荡，振荡频率计算公式为：
f=1
2π√LC
在第一版的无线输电系统中应用到单片机配合调谐，通过单片机对电路振荡频率的控制，替代基本逆变电路，从而控制发射电路的振荡特性，但通过实验发现了单片机控制的振荡电路输出功率较低，调谐电路计算困难、复杂，经多方因素考虑和多次实验证明我们最终将电路改为简单大功率的压控制器件N-MOSFET管输出35kHZ的交流，产生逆变信号。
本逆变电路采用两个相同的MOSFET管，电路工作时，两只对称的功率开关管每次只有一个导通，所以导通损耗小，效率高。
输出既可以向负载灌电流，也可以从负载抽取电流，所以在逆变电路中能提供较大功率。
实验中发射电路和接收电路使用的是CBB电容，电容材料的选取是考虑到CBB电容具有较大的耐压值和高频特性。
发射部分电路根据初步设定的电容值利用频率公式选取合适的频率，提取合适的频率时需要充分考虑电路的固有频率和谐振条件以便发射电路发生谐振。
所以发射线圈的电感在电容值确定时，电感值也就随之确定。
电路谐振发生条件是：ωl=1
ωc
根据发射电路特征，接收部分电路也需要同样选取合适的电容电感值，以便和发射部分的发射信号频率形成共振，为了计算方便，接收部分电路同样采用的是与发射电路相同值的CBB电容。
接收线圈也使用与发射线圈相同值的铜线圈。
线圈电感可以通过公式进行计算，也可通过软件方便求取。
电感线圈电感值的经验计算公式：
L=k∗μ0∗μs∗N2∗S
其中
l
μ0 为真空磁导率=4π*10(−10)。
μs 为线圈内部磁芯的相对磁导率，空心线圈时μs=1
N2 为线圈圈数的平方
S 线圈的截面积，单位为平方米 l 线圈的长度，单位为米
k 系数，取决于线圈的半径（R)与长度(l)的比值。
计算出的电感量的单位为亨利。
整个电路的振荡频率相对较高，所以我们采用高速开关二极管。
经二极管整流后输出直流电信号，再通过末端稳压管的稳压从而输出较稳定的电压值。
通过实验电路可以证明无线输电的传输效能除了与电路是否发生共振外还与发射线圈的振荡频率相关。
实验效果图如下：
图7电路实现了共振在距离上有了很大变化
图8发射接收线圈不具备共振条件，
输电效能相对差
本实验创新点：
本电路引用了生活中常见的共振现象，通过共振的方式提高了无线输电的效率，使传输距离更大，本实验电路通过多次实验和理论分析得出，在相同的电路接法，不同震荡频率的电路中，无线输电在效率和距离上都有相当大的差异，只有当频率接近且发生共振后无线输电效率才会更佳。
本作品在应用领域将会有更大的突破，实验作品仅以无线手机充电为突破口进行实验可行性的证明。
本作品原理将能应用于对需要隔绝环境下工作的电器设备进行供电，并能很好的解决真空中实验设备运行供电问题，本电路原理也可应用于特殊领域的输电如微型机器人、未来环保汽车、、高温、水下等设备进行供电，并且能有效避免有线输电导致的某些不利影响。